EP4079396A1 - Device for producing bone cement - Google Patents

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EP4079396A1
EP4079396A1 EP21169786.7A EP21169786A EP4079396A1 EP 4079396 A1 EP4079396 A1 EP 4079396A1 EP 21169786 A EP21169786 A EP 21169786A EP 4079396 A1 EP4079396 A1 EP 4079396A1
Authority
EP
European Patent Office
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container
bone cement
interior
monomer liquid
discharge
Prior art date
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Granted
Application number
EP21169786.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4079396B1 (en
Inventor
Sebastian Vogt
Thomas Kluge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Medical GmbH
Original Assignee
Heraeus Medical GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Medical GmbH filed Critical Heraeus Medical GmbH
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Publication of EP4079396A1 publication Critical patent/EP4079396A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4079396B1 publication Critical patent/EP4079396B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B01F33/50112Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held of the syringe or cartridge type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/713Feed mechanisms comprising breaking packages or parts thereof, e.g. piercing or opening sealing elements between compartments or cartridges
    • B01F35/7131Breaking or perforating packages, containers or vials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/716Feed mechanisms characterised by the relative arrangement of the containers for feeding or mixing the components
    • B01F35/7161Feed mechanisms characterised by the relative arrangement of the containers for feeding or mixing the components the containers being connected coaxially before contacting the contents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7174Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using pistons, plungers or syringes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75Discharge mechanisms
    • B01F35/754Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/75425Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using pistons or plungers
    • B01F35/754251Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using pistons or plungers reciprocating in the mixing receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/20Mixing of ingredients for bone cement

Definitions

  • the invention relates to a device for preparing a bone cement paste from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space.
  • a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by Advancing the feed piston in the direction of the discharge piston, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.
  • the invention further relates to a method for preparing a bone cement dough from two starting components by means of such a device.
  • a full prepack system in which the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge.
  • a discharge plunger is arranged between the bone cement powder and the container.
  • a delivery piston which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, as a result of which the container is opened by at least partially bursting the container into container sections.
  • the monomer liquid emerging from the container is conveyed into the bone cement powder with the formation of the bone cement dough by the continued advancement of the conveying plunger.
  • the container is compressed further and further, sometimes with further fragmentation of the container sections, until a maximum compression is reached.
  • the bone cement paste facing the container sections has a larger proportion of monomer liquid compared to bone cement powder as the part of the bone cement paste facing away from the container sections and therefore the properties of the bone cement paste change in the course of the discharge.
  • the bone cement paste facing the container is "diluted" by the subsequently introduced amount of monomer liquid and has a lower viscosity than the bone cement paste initially discharged from the device.
  • the invention is based on the aim of providing devices which can provide a bone cement paste simply, safely, quickly and with a constant mixing ratio of bone cement powder and monomer liquid.
  • the device should enable the monomer liquid to be conveyed as completely as possible into the bone cement powder, so that as little monomer liquid as possible remains between the container sections.
  • the device is intended to provide the bone cement without mechanical mixing of the starting components.
  • the device should also be designed in such a way that the user does not have to carry out any assembly steps.
  • the device should be able to provide the bone cement without externally applied vacuum.
  • the device should be able to discharge the bone cement provided.
  • the device should be able to discharge the bone cement provided without any modification measures.
  • the device should be able to provide and discharge the bone cement without conversion measures and without external equipment such as hoses, vacuum sources or squeezing devices.
  • the device should be able to be operated with as few work steps as possible in order to minimize sources of error by the user.
  • Another object of the invention is to provide a method with which bone cement can be provided from two starting components, by means of which at least some of the objects already described are at least partially achieved.
  • a first embodiment of the invention is a device for preparing a bone cement paste from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space, wherein between the bone cement powder and the container is a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by advancing the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior, characterized in that a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to
  • the displacer is substantially insoluble in the monomer liquid at room temperature, that is, in the range of 15°C to 30°C.
  • This embodiment is a second embodiment of the invention, which preferably depends on the first embodiment of the invention.
  • the displacing agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40°C.
  • This embodiment is a third embodiment of the invention, which preferably depends on the first or the second embodiment of the invention.
  • the displacement means comprises a large number, meaning at least two, particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.
  • This embodiment is a fourth embodiment of the Invention, which preferably depends on the first or second embodiment of the invention.
  • the multiplicity of particles of the displacement agent are spherical, in particular spherical or ovoid, in shape.
  • This embodiment is a fifth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth embodiment of the invention.
  • the particles of the displacement agent are made of silicone rubber, natural rubber, polyurethane-polyester rubber, polybutadiene-styrene rubber or mixtures of these substances.
  • This embodiment is a sixth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth or fifth embodiment of the invention.
  • the particles of the displacement agent have a diameter in a range from 1 mm to 3.5 mm, preferably in a range from 1.3 mm to 3.0 mm, more preferably in a range from 1.5 mm to 2.5mm, on.
  • This embodiment is a seventh embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth, fifth or sixth embodiment of the invention.
  • the displacement means comprises a paste containing a powdered solid and a liquid.
  • This embodiment is an eighth embodiment of the invention, which preferably depends on the first or second embodiment of the invention.
  • the displacement agent comprises propane-1,2,3-triol as a liquid and silicon dioxide as a solid.
  • This embodiment is a ninth embodiment of the invention, which preferably depends on the eighth embodiment of the invention.
  • the silicon dioxide comprises fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
  • This embodiment is a tenth embodiment of the invention, which preferably depends on the ninth embodiment of the invention.
  • the displacement medium occupies a displacement medium volume which corresponds at least to a total volume of the container sections.
  • This embodiment is an eleventh embodiment of the Invention, which preferably depends on one of the preceding embodiments of the invention.
  • the displacement means is arranged at least partially between the container and the delivery piston.
  • This embodiment is a twelfth embodiment of the invention, which preferably depends on any of the preceding embodiments of the invention.
  • the displacement means is arranged at least partially radially around the container.
  • This embodiment is a thirteenth embodiment of the invention, which preferably depends on any of the preceding embodiments of the invention.
  • the device is used in a discharge device to advance the delivery plunger.
  • This embodiment is a fifteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth embodiment of the invention.
  • the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive.
  • This embodiment is a sixteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth or fifteenth embodiment of the invention.
  • range specifications also include the values specified as limits.
  • An indication of the type "in the range from X to Y" in relation to a quantity A therefore means that A can take on the values X, Y and values between X and Y.
  • Unilaterally delimited areas of the type "up to Y" for a size A mean correspondingly as a value Y and smaller than Y.
  • a first object of the invention relates to a device for preparing a bone cement dough from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space, wherein between the bone cement powder and the container is a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by Advancing the feed piston in the direction of the discharge piston, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.
  • the invention provides that a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections with progressive advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, with displacement of the monomer liquid between the container sections to convey the monomer liquid from the rear part to the front part of the inner space via the conduit means.
  • the displacement agent thus fills an intermediate space between the container sections, which is filled with the monomer liquid and/or a gas, such as air or nitrogen, after the container has been opened and the container sections have been further fragmented into smaller container sections, and displaces the monomer liquid present there. Since the rear part of the interior space is sealed in a fluid-tight manner by the delivery plunger on the side opposite the line means, the monomer liquid is pumped via the line means into the bone cement powder in the bone cement powder in the promoted front part of the interior.
  • the device thus ensures an almost complete mixing of bone cement powder and monomer liquid, which means that bone cement dough can be provided easily, quickly and reliably with a constant Bone cement dough composition allowed.
  • the device has a hollow-cylindrical cartridge.
  • a hollow-cylindrical cartridge is to be understood as meaning a tube-like container which has an interior space and a cartridge wall surrounding the interior space.
  • the cross section of the cartridge can take on any shape. Due to the simple production and the safer use of the device, the cross section, and preferably also the cross section of the interior, is circular. This allows good handling for the user and, due to the absence of edges, reduces a risk of moving parts becoming wedged within the device.
  • the cartridge can consist of a wide variety of materials or combinations of materials.
  • the device can be made of plastic.
  • the plastic is preferably a transparent plastic, since in this way the user can visually check that the device is functioning properly during use.
  • the discharge piston Arranged between the bone cement powder and the container is a discharge piston that can be moved axially in the interior.
  • the discharge piston is used for the spatial separation of container and bone cement powder, so that neither bone cement powder from the front part of the interior to the rear part of the interior, nor the container or container sections after opening the container, from the rear part of the interior to the front part of the interior can reach. In particular, the latter prevents a bone cement paste interspersed with container sections, which pose health risks for the patient and could impair proper discharge of the bone cement paste from the device.
  • the discharge plunger is also used to discharge the prepared bone cement dough from the device. For this purpose, the discharge plunger can be moved from its original position in the direction of a discharge opening of the device.
  • the discharge opening is preferably located on a side of the bone cement powder that is axially opposite the discharge plunger.
  • the device has a delivery piston that can be moved axially in the interior space.
  • the delivery piston is arranged on the side of the container axially opposite the discharge piston within the device.
  • Propulsion that is to say a relative movement of the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, which shortens the distance between the delivery plunger and the discharge plunger within the interior space, causes the container to open. Opening of the container occurs when the distance between the delivery piston and the discharge piston is reduced in such a way that the container is subjected to a resultant force that is greater than the structural integrity of the container.
  • the container breaks up into a large number, that is to say into at least two, of container sections, so that a monomer liquid can escape from the interior of the container into the rear part of the interior of the cartridge.
  • a monomer liquid can escape from the interior of the container into the rear part of the interior of the cartridge.
  • a container containing a monomer liquid is understood to mean a storage option which can store the monomer liquid in a hermetically sealed and sterile manner and which can be destroyed by manual force.
  • Examples of containers containing the monomer liquid are glass ampoules, plastic ampoules and plastic bags. Glass ampoules are preferred due to the good sterilizability and good openability by manual force.
  • the device has a line means by which the rear part and the front part of the interior are fluidly connected. Fluid-conducting means that the rear part and the front part of the interior are connected so that they are permeable to liquids, in particular the monomer liquid, and to gases.
  • the line means is preferably equipped with a filter means, in particular one Porous disc, for example made of sintered polypropylene particles, cellulose felt or cardboard, be arranged, which designed the line means impermeable to solids.
  • At least one passage is provided as a conduit in the discharge piston and/or between the discharge piston and the inner wall of the interior space, through which the rear part and the front part of the interior space are fluidly connected to one another.
  • a filter impermeable to the bone cement powder and permeable to the monomer liquid and gases for example a pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, cellulose felt or cardboard, can be arranged in or at one or both ends of the at least one passage.
  • the line means is one or more lines which is or are arranged on the outside of the cartridge or in the cartridge wall and which connects the rear part and the front part of the interior space through passages in the cartridge wall or through openings.
  • the discharge piston is bypassed in this variant.
  • the monomer liquid inside the interior of the cartridge can be transferred via the conduit from the rear part of the interior to the front part of the interior, in which the bone cement powder is located.
  • a variant of the device is designed such that continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston after the monomer liquid has been delivered from the rear part of the interior space to the front part of the interior space causes the discharge piston to be advanced in the direction of the discharge opening of the device.
  • the bone cement dough provided by mixing bone cement powder and monomer liquid can be discharged from the device through the discharge opening will. This achieves in a simple manner that the bone cement dough can be expelled from the cartridge with the same drive that is also used to open the container and to deliver the monomer liquid, namely with the unidirectionally driven delivery piston.
  • a latching means can be arranged on the discharge piston, so that the discharge piston can latch between the front part and the rear part of the interior space with the cartridge, in particular with the cartridge wall, with this latching cannot be released by the forces occurring when the container is opened and by a pressure exerted on the monomer liquid by the delivery plunger, or by the delivery plunger and displacement means, when delivering the monomer liquid into the front part of the interior, but by direct pressure from the delivery plunger or delivery plungers , Displacement means and any container sections located in between, the pressure acting on the discharge piston can be released.
  • the locking means ensures that the container can first be opened by advancing the delivery plunger and the monomer liquid running out of it with the delivery plunger, or with the delivery plunger in interaction with the displacement means, can then flow into the front part of the interior of the cartridge, i.e. into the bone cement powder , Can be pressed, with the discharge piston holding its original position relative to the cartridge and the interior. Only after the monomer liquid has been largely pressed into the bone cement powder, and thus the bone cement dough is present in the front part of the interior of the cartridge, can the bone cement dough then be pressed out of the front part of the cartridge with the discharge piston. The force required to release the latch is therefore greater than the force required to open the container and convey the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior.
  • the container When the container is opened, it breaks up into a large number of container sections, as a result of which the monomer liquid can flow into the rear part of the interior of the cartridge. It is opened by pushing the delivery plunger forward in the direction of the discharge plunger. With continued advancement, the container sections created when the container is opened can in turn break into a large number of smaller container sections. If the feed plunger has been pushed far enough in the direction of the discharge plunger, the monomer liquid begins to be conveyed from the rear part of the interior space via the line means into the front part of the interior to form the bone cement dough. A complete advance of the delivery piston, so that delivery piston and discharge piston touch each other directly, can be prevented due to the container sections, in particular if the opposite sides of the discharge piston and delivery piston are configured flat.
  • a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior space.
  • a volume-stable displacement means is to be understood as meaning a plastically and/or elastically deformable material.
  • the displacement agent comprises a solid and/or a flowable substance with a higher viscosity than the monomer liquid.
  • a material is to be regarded as volume-stable if it falls under the pressure conditions of up to 0.5 kN/cm 2 occurring when using the device, in particular when opening the container, when conveying the monomer liquid and, preferably, when discharging the bone cement dough provided the device comes to no or only an insignificant change in volume of the displacement medium. Gases, for example, are not volume-stable when pressure is applied.
  • the displacement means is suitable for enclosing the container sections under the pressure conditions acting when conveying the monomer liquid from the rear part of the interior into the front part of the interior in such a way that monomer liquid present in the space between the container sections is conveyed through the line means into the front part of the interior is in order to be available there for the formation of the bone cement dough without being conveyed into the front part of the interior.
  • the displacement medium can contain at least a proportion of a solid and/or the displacement medium has such a high viscosity that conveying into the front part of the interior space through the line means, in particular through a line means equipped with a filter means, such as a porous disk, for example the pressure conditions used.
  • the displacement means fills the space between the container sections as completely as possible, so that the monomer liquid is displaced from the space as completely as possible.
  • the displacer be substantially insoluble in the monomer liquid, particularly methyl methacrylate, at room temperature (15 to 30°C).
  • the displacement agent is soluble with a maximum of 10 g in 1 liter of methyl methacrylate at a contact time with the methyl methacrylate of 120 seconds.
  • the displacer does not dissolve at all in the monomer liquid, particularly methyl methacrylate.
  • the displacement means can comprise different materials or consist of different materials.
  • the displacement means has such a plastic deformability that allows the container sections to flow around or to be enclosed under the pressure conditions used in the device, the displacement means can be designed as a plastically deformable, compact body.
  • the displacement agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40°C.
  • the displacement agent can therefore be a hard fat (adpes solidus, for example hard fat CAS 67701-26-2) with a melting point of at least 40 °C, a wax with a melting point of at least 40 °C or a mixture of hard fat with a melting point of at least 40 °C and a wax with a melting point of at least 40 °C.
  • a wax is defined as paraffins, such as Fischer-Tropsch waxes (CAS 8002-74-2), amide waxes (CAS 110-30-5) or waxy fatty acid esters of natural origin, such as beeswax (CAS 18012-89-3), Roger that.
  • the waxes can be used in pure form or with the use of plasticizers, for example from the group of fatty acid isopropyl esters or liquid paraffins.
  • the hard fats can be used in pure form or with the addition of other compounds, such as glycerol tripalmate, glycerol trilaurate or glycerol tristearate.
  • the melting point of the hard fat can be increased by adding glycerol trifatty acid esters that melt at more than 40 °C.
  • the displacement means comprises a material that does not deform sufficiently under the given pressure conditions to form a compact body around the container sections
  • the displacement means is not present as a compact body, but as a large number of particles, which are loose or bound together, for example by means of a liquid wetting the particles, ie in pasty form.
  • the displacement means comprises a large number of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30. Determining the Shore A hardness of a given material is well known to those skilled in the art. Such particles can penetrate into the space between the container sections and are soft enough that when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston, an elastic and/or plastic deformation of the particles takes place in the prevailing pressure conditions, so that the particles displace the cavity between the individual particles condense. This allows the monomer liquid to be displaced as completely as possible from the space between the container sections, while conveying the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior. In addition, the container sections are surrounded as completely as possible, since the particles "snuggle up" to them.
  • the particles can have different shapes.
  • a spherical particle shape is preferred because of the better flowability and associated better penetration into the space between the container sections.
  • the particles can have a spherical or ovoid particle shape.
  • the particles can comprise different materials or consist of different materials, as long as they have a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.
  • An embodiment of the device is characterized in that the particles are made of silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber and/or polyurethane-polyester rubber.
  • the particles can consist entirely or at least partially of the materials mentioned. If the particles only partially consist of the materials mentioned, it is preferable for the materials mentioned to be arranged on a surface of the particles, so that the particles can be compacted as mentioned above when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston.
  • the particles can have different diameters.
  • An embodiment of the device is characterized in that the particles have a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm.
  • the diameter of the particles means the D50 value. Particles with these diameters allow easy insertion into the space between the container sections. In addition, such particles can be well compressed by the pressure conditions prevailing when the delivery plunger is advanced in the direction of the discharge plunger, in order to achieve the most complete possible displacement of the monomer liquid from the space between the container sections.
  • the displacement means comprises a paste containing a powdered solid and a liquid.
  • a powdery solid comprises the above-described particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30, or consists of these particles.
  • the powdered solid comprises a material which is harder than the particles described above.
  • the pulverulent solid preferably has solid particles with a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm.
  • the diameter of the particles means the D50 value. Solid particles with these diameters allow the paste to be easily introduced into the space between the container sections.
  • a large number of different liquids of an organic or inorganic nature can be used as the liquid. Examples of organic liquids include alcohols, particularly polyalcohols such as glycerin, hydrocarbons and aromatic solvents. Examples of inorganic liquids include water and aqueous solutions.
  • the paste comprises propane-1,2,3-triol (glycerol) as the liquid and silicon dioxide as the powdered solid.
  • the paste consists of silicon dioxide and propane-1,2,3-triol.
  • the silicon dioxide can have different shapes and/or properties.
  • An embodiment of the device is characterized in that the silicon dioxide comprises or consists of fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
  • the silicon dioxide comprises or consists of fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
  • the displacement means can occupy different volume fractions of the interior space, in particular of the rear part of the interior space.
  • An embodiment of the device is characterized in that the displacement means occupies a volume of displacement means which corresponds at least to a total volume of the container sections.
  • the total volume of the container sections corresponds to the volumes of all container sections into which the container breaks up when the delivery plunger is opened or pushed forward.
  • the total volume of the container sections therefore corresponds to a volume which corresponds to the wall of the container or the walls of the container sections per se, ie not to the space enclosed by the container.
  • the displacement medium preferably has a displacement medium volume which corresponds to at least 1.5 times, more preferably at least 2 times, most preferably at least 2.5 times the total volume of the container sections.
  • the container sections can be surrounded as completely as possible by the displacement means and thus the monomer liquid can be conveyed as completely as possible from the space between the tank sections into the front part of the interior. So that the interior of the cartridge and thus the device itself does not have to be designed too large and thus too unwieldy, it is preferred that the volume of the displacement medium does not correspond to more than 6 times the total volume of the container sections.
  • the displacement means can be arranged at different locations within the rear part of the interior of the cartridge.
  • An embodiment of the device is characterized in that the displacement means is arranged at least partially between the container and the delivery piston. For example, at least 10% by volume, preferably at least 25% by volume, more preferably at least 50% by volume of the displacement medium can be arranged between the container and the delivery piston.
  • the displacement means is arranged at least partially between the container and the delivery piston. For example, at least 10% by volume, preferably at least 25% by volume, more preferably at least 50% by volume of the displacement medium can be arranged between the container and the delivery piston.
  • An embodiment of the device is characterized in that the displacement means is arranged at least partially radially around the container.
  • the displacement means extends around the entire radial circumference of the container and thus surrounds the container like a collar.
  • the displacement means does not extend completely around the entire radial circumference of the container, but only surrounds the container, for example over 50% of the radial circumference.
  • the displacement element can extend over the entire length of the container or only over one or more partial lengths of the container.
  • the delivery piston has a receptacle that is open in the direction of the container and in which the displacement means is arranged.
  • the container is preferably partially inserted into the receptacle with an axial end pointing in the direction of the delivery plunger, so that the displacement means at least partially encloses this axial end of the container.
  • the container is surrounded radially by the displacement means and is thus spatially fixed.
  • the container is preferably only inserted into the receptacle to such an extent that displacement means is also arranged between the container and the delivery piston.
  • no displacement means is arranged between the container and the discharge piston within the rear part of the interior of the cartridge, so that the monomer liquid does not have to be conveyed through or past the displacement means through the line means into the front part of the interior of the cartridge. This allows the monomer liquid to be conveyed into the bone cement powder with as little effort as possible by the user of the device.
  • pushing together the container sections created when the container is opened can lead to further fragmentation of the container sections, or at least one or more of the initial container sections, into further, smaller container sections. Irrespective of this further fragmentation, there will always remain a space between the container sections in which at least part of the monomer liquid remains. If the container sections cannot be pushed together any further by further advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, the displacement agent stored in the rear part of the interior is introduced into the space between the container sections at this point at the latest.
  • the displacement means will accommodate the container sections by enclosing them and thereby displace the monomer liquid remaining in the intermediate space from the intermediate space.
  • the displacement means is preferably designed in such a way that it essentially cannot absorb the monomer liquid. Since the rear part of the interior space is closed at one axial end by the delivery plunger, only the monomer liquid remains the path through the conduit into the front part of the interior. There it comes into contact with the bone cement powder to form the bone cement dough.
  • the delivery plunger can be advanced in different ways in the direction of the discharge plunger into the cartridge.
  • a user of the device can advance the delivery piston manually, in particular by applying force to a rod or axis.
  • the cartridge and the delivery plunger together form a thread, via which the delivery plunger can be screwed into the cartridge in the direction of the discharge plunger.
  • the cartridge preferably has an internal thread and the delivery piston has an external thread, which interact in a form-fitting and/or non-positive manner in order to enable the delivery piston to be advanced.
  • the delivery plunger is advanced using a mechanical aid.
  • One embodiment of the method is characterized in that the device is inserted into a discharge device, in particular a discharge gun for bone cement dough, in order to advance the delivery plunger.
  • a discharge device in particular a discharge gun for bone cement dough
  • Discharge guns for bone cement dough are known to those skilled in the art.
  • the formation of the bone cement dough from the two starting components begins.
  • This preferably takes place with the two starting components being mixed as uniformly as possible in order to obtain a bone cement dough which is as homogeneous as possible.
  • the mixing of the two components can be done in different ways. In one embodiment of the method, the mixing takes place with the active participation of the user of the device, for example by shaking the device or by actuating a mixing element in the front part of the interior, in particular a stirrer.
  • An embodiment of the method is characterized in that the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive.
  • the device according to the invention is characterized in that it provides a bone cement dough from two starting components.
  • Bone cement dough is understood to be a substance that is suitable in the field of medical technology for creating a stable connection between artificial joints, such as hip and knee joints, and bone material. Hardening turns bone cement dough into bone cement.
  • These bone cements are preferably polymethyl methacrylate bone cements (PMMA bone cements). PMMA bone cements have long been used in medical applications and go back to the work of Sir Charnley (cf. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .).
  • PMMA bone cements can be produced from a bone cement powder as the first starting component and a monomer liquid as the second starting component.
  • the two starting components can be stored separately from one another.
  • the swelling of the polymer components of the bone cement powder results in a plastically deformable bone cement dough.
  • polymerization of the monomer is initiated by free radicals.
  • a bone cement powder is understood to mean a powder which comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer.
  • the bone cement powder can additionally include a hydrophilic additive, which supports the distribution of the monomer liquid within the bone cement powder.
  • the bone cement powder can additionally comprise an initiator which initiates the polymerisation.
  • the bone cement powder can additionally include an X-ray opaque material.
  • the bone cement powder can additionally include pharmaceutically active substances such as antibiotics.
  • the bone cement powder preferably comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator and an X-ray opaque material as a hydrophilic additive, or consists of these components. More preferably, the bone cement powder comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, an X-ray opaque material and a hydrophilic additive or consists of these components.
  • the bone cement powder comprises or consists of at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, a radiopaque, a hydrophilic additive and an antibiotic.
  • the particle size of the particulate polymethyl methacrylate and/or the particulate polymethyl methacrylate copolymer of the bone cement powder can correspond to the sieve fraction of less than 150 ⁇ m, preferably less than 100 ⁇ m.
  • the hydrophilic additive can be particulate and/or fibrous.
  • the hydrophilic additive can be sparingly soluble, preferably insoluble, in methyl methacrylate.
  • the hydrophilic additive can have an absorption capacity of at least 0.6 g of methyl methacrylate per gram of hydrophilic additive.
  • the hydrophilic additive can have a chemical substance with at least one OH group. It can preferably be provided that the hydrophilic additive has covalently bonded OH groups on its surface. Examples of such preferred hydrophilic additives can be additives selected from the group comprising cellulose, oxycellulose, starch, titanium dioxide and silicon dioxide, with pyrogenic silicon dioxide being particularly preferred.
  • the particle size of the hydrophilic additive of the sieve fraction can correspond to less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m and most preferably less than 10 ⁇ m.
  • the hydrophilic additive can be contained in an amount of 0.1 to 2.5% by weight based on the total weight of the bone cement powder.
  • the initiator can contain dibenzoyl peroxide or consist of dibenzoyl peroxide.
  • an X-ray opaque is a substance that allows the bone cement to be made visible on X-ray diagnostic images. Examples of radiopacifiers can include barium sulfate, zirconia, and calcium carbonate.
  • the pharmaceutically active substance can comprise one or more antibiotics and optionally added cofactors for the one or more antibiotics.
  • the pharmaceutically active substance preferably consists of one or more antibiotics and optionally added cofactors for the one or more antibiotics.
  • the monomer liquid can comprise the monomer methyl methacrylate or consist of methyl methacrylate.
  • the monomer liquid comprises, in addition to the monomer, an activator dissolved therein, such as N,N-dimethyl-p-toluidine, or consists of methyl methacrylate and N,N-dimethyl-p-toluidine.
  • FIG 1 shows a schematic cross section of an exemplary embodiment of a device 100 for preparing a bone cement dough in an initial state.
  • the device 100 is in one piece, but is made up of several components.
  • the device 100 has a tubular structure and includes a hollow-cylindrical cartridge 200 with an interior 210.
  • a bone cement powder 400 as a first starting component
  • a rear part 230 of the interior 210 is a container 300 in the form of a glass ampoule containing a monomer liquid 350 stored as the second starting component of the bone cement paste.
  • the main component of the bone cement powder 400 is particulate polymethyl methacrylate and also a hydrophilic additive with which the monomer liquid 350 can be distributed in the bone cement powder 400 .
  • the front part 220 and the rear part 230 of the interior space 210 are separated by a discharge piston 250 that can move axially in the interior space 210 .
  • the discharge piston 250 is designed to be impermeable to solids, so that no bone cement powder 400 from the front Part 210 can not get into the rear part 230 of the interior 210 and the container 300 from the rear part 230 in the front part 220 of the interior 210.
  • the discharge plunger 250 has a conduit 260 in the form of a plurality of passages through which there is a fluid-conducting connection between the front part 220 and the rear part 230 .
  • the conduit means 260 is formed as part of the discharge plunger 250 .
  • the line means 260 can be formed separately from the discharge plunger 250, for example as a tubular line outside the cartridge.
  • the conduit 260 is sealed by a porous disc 265 for solids and highly viscous liquids, such as hard fats, waxes, pastes or bone cement dough, which, however, allows the monomer liquid 350 to be conveyed from the rear part 230 to the front part 220 of the interior space 210 without any problems.
  • the porous disk 265 is arranged on the end of the conduit 260 facing the front part 220 of the interior space 210 .
  • the porous disc 265 or other type of means is arranged on the end of the conduit means 260 facing the rear part 230 or on both ends of the conduit means 260 .
  • An advantage of a porous disc arranged as shown is that the bone cement dough forming at the front part 220 of the interior space 210 cannot clog the conduit means 260 .
  • the delivery plunger 270 closes off a rear side of the interior 210 of the cartridge 200 .
  • two radially circumferential sealing rings 255 made of rubber are provided on the discharge piston 250, with which the discharge piston 250 is sealed against the wall of the interior space 210 .
  • two radially circumferential sealing rings 275 are provided on the delivery plunger 270, with which an escape of the monomer liquid 350 past the delivery plunger 270 and out of the device 100 is avoided.
  • the sealing effect of the sealing rings 275 on the delivery plunger 270 must be sufficient, even if the delivery plunger 270 exerts such great pressure on the monomer liquid 350 that it flows through the conduit 270 and the porous disc 265 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210 is pressed in.
  • the device also has a discharge opening 280 which delimits the area of the front part 220 of the interior 210 of the cartridge 200 which faces away from the discharge plunger 250 .
  • the discharge opening 280 is closed by a sealing cap 281 with a plug 285 , so that no bone cement powder 400 can escape from the cartridge 200 .
  • a displacement means 500 is mounted within the rear part 230 of the interior space 210 .
  • the displacement means 500 is arranged within a receptacle 271 of the delivery piston 270 in the initial state of the device 100 .
  • the displacement means 500 arranged in this way surrounds part of the container 300, in particular a container head 310 in the form of a glass ampoule head, both axially in the direction of the delivery plunger 270 and radially.
  • the container 300 is thus fixed within the rear part 230 of the interior 210 by means of the discharge piston 250 and the displacement means 500 in such a way that the risk of accidentally opening the container 300, for example due to a shaking-like movement of the device 100, is reduced.
  • the type of arrangement shown is particularly suitable for displacement means 500 which are present as a compact, plastically deformable body, for example in the form of a hard fat, as a wax or in a paste-like form.
  • the device 100 is inserted into a discharge device 700 (not fully shown).
  • the discharge device comprises an internal thread 710, which interacts positively and/or non-positively with an external thread 110 of device 100 and thus connects device 100 and discharge device 700 to one another, and a plunger 720.
  • Device 100 and discharge device 700 are not in further, non-illustrated embodiments via a thread, but via a different type of connection in a form-fitting and/or force-fitting manner, in particular via a bayonet catch or a plug-in connection.
  • the delivery plunger 270 can be advanced axially in the interior space 210 in the direction of the discharge plunger 250 by means of the ram 720 in the direction of the discharge plunger 250 .
  • figure 2 shows the device figure 1 , where compared to figure 1 the delivery plunger 270 is advanced by means of the plunger 720 of the discharge device 700 in the direction of the delivery plunger 250 until the container 300 and delivery plunger 270 come into contact.
  • the container 300 in particular the container head 310 , was further accommodated in the receptacle 271 of the delivery piston 270 , while at the same time part of the displacement means 500 was pushed out of the receptacle 271 .
  • the position of the discharge piston 250 is compared to figure 1 essentially unchanged.
  • the distance between the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 essentially corresponds to the length of the container 300 in the state of the device 100 shown.
  • figure 3 shows the device 100 of FIGS figures 1 and 2 , where compared to figure 2 the delivery plunger 270 is driven further in the direction of the discharge plunger 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700 .
  • the structural integrity of the container 300 was destroyed by the advancement of the delivery piston 270, as a result of which it disintegrated into a plurality of container sections 300a and the monomer liquid 350 escaped from the interior of the container 300 into the rear part 230 of the inner space 210.
  • Some of the container sections 300a are at least partially enclosed by the displacement means 500 so that no monomer liquid 350 can be found between them. Between other container sections 300a not enclosed by the displacement means 500, monomer liquid 350 can be found.
  • the monomer liquid is arranged between the displacement means 500 and the discharge piston 250 within the rear part 230 of the inner space 210 .
  • figure 4 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 3 , where compared to figure 3 the delivery piston 270 is driven further in the direction of the discharge piston 250. Due to the resulting reduced distance from delivery piston 270 to discharge piston 250, the in figure 3 shown container sections 300a at least partially burst into further, smaller container sections 300a.
  • the displacement means 500 encloses compared to figure 3 a greater proportion of tank sections 300a, thereby displacing the monomer liquid 350 between these tank sections 300a.
  • the delivery plunger 270 has been inserted so far into the cartridge 200 that the monomer liquid 260 has penetrated into the conduit 260 .
  • figure 5 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 4 , where compared to figure 4 the delivery piston 270 is driven further in the direction of the discharge piston 250.
  • the container sections 300a are essentially completely surrounded by the displacement means 500 and the monomer liquid 350 from the Figures 1 to 4 been funded substantially completely via the line means 260 from the rear part 230 in the front part 220 of the interior 210, whereby the bone cement powder 400 from the Figures 1 to 4 and the monomer liquid 350 formed and provided a bone cement dough 450 in the front part 220 of the inner space 210 .
  • the bone cement powder 400 has an additive with which it is possible to introduce the monomer liquid 350 at a base area of the front part 220 of the interior space 210 and still achieve complete distribution of the monomer liquid 350 in the bone cement powder 400 .
  • the porous disc 260 prevents the displacement agent 500 from being conveyed into the bone cement dough 450.
  • figure 6 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 5 , where compared to figure 5 the delivery plunger 270 together with the discharge plunger 250 has been advanced in the direction of the discharge opening 281 of the device 100 .
  • the bone cement dough 450 has been partially discharged from the device 100 as a result of the driving forward.
  • the cap 281 is made of the Figures 1 to 5 replaced by a 730 discharge snorkel (only partially shown).
  • the bone cement dough without discharge snorkel 730 for example by simply removing the plug 285 or the plug 285 and the cap 281 from the Figures 1 to 5 discharged from the device 100.
  • figure 7 shows a method 600 for providing a bone cement dough 450 from two starting components by means of the device 100 according to FIGS Figures 1 to 6 comprising the method steps 610 to 630 and optionally 640.
  • a step 610 the delivery plunger 270 is pushed into the cartridge 200 in the direction of the discharge plunger 250 . If the distance between the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 falls below the length of the container 300, it breaks up into at least two container sections 300a, so that the monomer liquid 350 can flow out into the rear part 230 of the interior space 210.
  • the discharge piston 250 essentially remains in the same position within the interior space 210.
  • a step 620 continued advancement of the delivery plunger 270 toward the discharge plunger 250 compresses the initial container sections 300a.
  • the initial container sections 300a can disintegrate into smaller container sections 300a depending on the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 .
  • the monomer liquid 350 begins to be pumped via the conduit 260 into the front part 220 of the interior space 210 with the beginning formation of the bone cement dough 450 .
  • a step 630 the monomer liquid between the container sections 300a is displaced by the displacement means 500 while the delivery plunger 270 continues to be advanced in the direction of the discharge plunger 250.
  • the delivery piston 270 brings the displacement means 500 under pressure into an intermediate space between the container sections 300a, so that the displacement means 500 encloses the container sections 300a as far as possible and the monomer liquid 350 from the intermediate space between the container sections 300a via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 is promoted.
  • the displacement means 500 has a volume which can if possible fill the entire space between the container sections 300a, so that if possible the entire monomer liquid 350 can be conveyed into the front part 220 of the interior and is available there for forming the bone cement dough.
  • the bone cement dough 450 is discharged from the device 100 through a discharge opening 280 in the front part 220 of the interior space 210 by the continued forward drive 610 of the delivery piston 270 .
  • the delivery plunger 270 overcomes a force holding the discharge plunger 250 so that the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 are moved together in the direction of the discharge opening 280 within the interior space 210 and the bone cement dough 450 is discharged.
  • the container 300 is opened, the monomer liquid 350 is conveyed as completely as possible into the front part 220 of the interior space 210 with the cooperation of the displacement means 500 and optionally the bone cement dough 450 provided thereby is discharged with a unidirectional linear movement of the delivery piston 270 in the interior space 210 of the cartridge 200
  • the device 100 is preferably held during steps 610 to 630 in such a way that the discharge piston 250 is spatially arranged above the delivery piston 270 .
  • gas present there such as air or an inert gas, in particular nitrogen or argon, is first conveyed via the line 260 into the front part 220 of the interior space 210, before the monomer liquid 350 uses.
  • gas inclusions in the bone cement powder 400 are displaced by the monomer liquid 350 and no further gas is introduced once the bone cement dough 450 has started to form.
  • the advancement 610 of the delivery plunger 270 can take place through the manual application of force by a user of the device 100 .
  • the device 100 is inserted into a discharge device 700 for the propulsion 610 and the delivery plunger 270 is advanced by actuating the discharge device 700, for example a discharge gun. This makes it easier for the user to use the device 100.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs 450 aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend eine hohlzylinderförmige Kartusche 200 mit einem Innenraum 210, wobei in einem vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ein Knochenzementpulver 400 als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ein Behälter 300 enthaltend eine Monomerflüssigkeit 350 als zweite Ausgangskomponente lagert, wobei zwischen dem Knochenzementpulver 400 und dem Behälter 300 ein axial im Innenraum 210 beweglicher Austragskolben 250 und auf der dem Austragskolben 250 gegenüberliegenden Seite des Behälters 300 ein axial im Innenraum 210 beweglicher Förderkolben 270 angeordnet ist, wobei der hintere Teil 230 und der vordere Teil 220 des Innenraums 210 über ein Leitungsmittel 260 fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens 270 in Richtung des Austragskolbens 250 der Behälter 300 durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken 300a zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit 350 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 fließbar ist.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren 600 zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs 450 aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer derartigen Vorrichtung 100.The invention relates to a device 100 for preparing a bone cement dough 450 from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge 200 with an interior 210, with a bone cement powder 400 as the first starting component in a front part 220 of the interior 210 and a bone cement powder 400 in a rear part 230 of the interior 210 Container 300 containing a monomer liquid 350 as the second starting component is stored, wherein between the bone cement powder 400 and the container 300 there is a discharge piston 250 that can move axially in the interior space 210 and on the side of the container 300 that is opposite the discharge piston 250 there is a delivery piston 270 that can move axially in the interior space 210. wherein the rear part 230 and the front part 220 of the interior 210 are fluidly connected to one another via a line means 260 and by advancing the delivery piston 270 in the direction of the discharge piston 250 the container 300 by breaking up into a plurality of container parts pieces 300a can be opened, so that the monomer liquid 350 can flow into the rear part 230 of the interior space 210. The invention further relates to a method 600 for preparing a bone cement dough 450 from two starting components by means of such a device 100.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert, wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist.The invention relates to a device for preparing a bone cement paste from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space. wherein between the bone cement powder and the container is a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by Advancing the feed piston in the direction of the discharge piston, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer derartigen Vorrichtung.The invention further relates to a method for preparing a bone cement dough from two starting components by means of such a device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Es werden erhebliche Bemühungen unternommen, Vorrichtungen und Verfahren zum Bereitstellen von Knochenzement aufzuzeigen, mittels derer Knochenzementteig einfach, sicher und schnell bereitgestellt werden kann. Ein wichtiger Aspekt bei der Bereitstellung von Knochenzementteig ist die Vermeidung von Lufteinschlüssen im Knochenzement. Zu deren Vermeidung wurden eine Vielzahl von Vakuum-Zementiersystemen beschreiben, von denen exemplarisch folgende genannt sind: US 6,033,105 A , US 5,624,184 A , US 4,671,263 A , US 4,973,168 A , US 5,100,241 A , WO 99/67015 A1 , EP 1020167 A2 , US 5,586,821 A , EP 1016452 A2 , DE 3640279 A1 , WO 94/26403 A1 , EP 1005901 A2 , EP 1886647 A1 , US 5,344,232 A .Significant efforts are being made to identify devices and methods for providing bone cement by means of which bone cement dough can be provided easily, safely and quickly. An important aspect when preparing bone cement dough is the avoidance of air pockets in the bone cement. To avoid this, a large number of vacuum cementing systems have been described, of which the following are mentioned as examples: US 6,033,105A , US 5,624,184A , US 4,671,263A , US 4,973,168A , US 5,100,241A , WO 99/67015 A1 , EP 1020167 A2 , US 5,586,821A , EP 1016452 A2 , DE 3640279 A1 , WO 94/26403 A1 , EP 1005901 A2 , EP 1886647 A1 , US 5,344,232A .

Es besteht im Markt der Wunsch zur Vereinfachung der Bereitstellung von Knochenzementteig. Eine Weiterentwicklung besteht in der Entwicklung von Zementiersystemen, in denen beide Ausgangskomponenten in separaten Bereichen der Mischsysteme gelagert sind und erst unmittelbar vor der Zementierapplikation im Zementiersystem miteinander vermischt werden. Solche geschlossenen, sogenannten Full-Prepacked-Systeme, sind in folgenden Schriften genannt: EP 0 692 229 A1 , DE 10 2009 031 178 B3 , US 5,997,544 A , US 6,709,149 B1 , DE 698 12 726 T2 , EP 0 796 653 A2 , US 5,588,745 A .There is a desire in the market to simplify the supply of bone cement dough. A further development consists in the development of cementing systems in which both starting components are stored in separate areas of the mixing system and are only mixed with one another in the cementing system immediately before the cementing application. Such closed, so-called full-prepacked systems are in the following writings called: EP 0 692 229 A1 , DE 10 2009 031 178 B3 , US 5,997,544A , US 6,709,149 B1 , DE 698 12 726 T2 , EP 0 796 653 A2 , US 5,588,745A .

In der EP 3 320 870 A1 wird ein Full-Prepack-System beschrieben, wobei der mit Monomerflüssigkeit gefüllte Behälter axial hinter dem Knochenzementpulver innerhalb einer Kartusche lagert. Zwischen Knochenzementpulver und Behälter ist ein Austragskolben angeordnet. Um den Knochenzementteig bereitzustellen, wird ein Förderkolben, welcher auf einer dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters angeordnet ist, in Richtung des Austragskolbens vorgetrieben, wodurch es zu einem Öffnen des Behälters durch zumindest teilweises Zerbersten des Behälters in Behälterteilstücke kommt. Die aus dem Behälter austretende Monomerflüssigkeit wird durch fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens in das Knochenzementpulver unter Ausbildung des Knochenzementteigs gefördert. Dabei wird der Behälter, teilweise unter weiterer Fragmentierung der Behälterteilstücke, immer weiter komprimiert, bis eine maximale Kompression erreicht ist. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, dass zwischen den Behälterteilstücken ein Anteil der Monomerflüssigkeit verbleibt, welcher nicht zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung steht. Dieser Anteil kann von Anwendung zu Anwendung variieren, so dass der mit der beschriebenen Vorrichtung bereitgestellte Knochenzementteig variierende Mischungsverhältnisse von Knochenzementpulver zu Monomerflüssigkeit und damit variierende Eigenschaften, wie beispielsweise Viskosität und Aushärtzeiten, aufweist. Dies erschwert eine Anwendung für den Operateur. Zudem kann es beim Austragen des Knochenzementteigs aus der Vorrichtung zu einem zeitlich verzögerten Fördern oder "Einspritzen" von zwischen den Behälterteilstücken verbliebener Monomerflüssigkeit in den bereits ausgebildeten Knochenzementteig kommen, so dass insbesondere der den Behälterteilstücken zugewandte Teil des Knochenzementteigs einen größeren Anteil an Monomerflüssigkeit zu Knochenzementpulver aufweist als der den Behälterteilstücken abgewandte Teil des Knochenzementteigs und sich daher die Eigenschaften des Knochenzementteigs im Verlauf des Austragens ändern. Der dem Behälter zugwandte Knochenzementteig ist durch die nachträglich eingebrachte Menge an Monomerflüssigkeit "verdünnt" und weist eine niedrigere Viskosität auf als der initial aus er Vorrichtung ausgetragene Knochenzementteig.In the EP 3 320 870 A1 a full prepack system is described, in which the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge. A discharge plunger is arranged between the bone cement powder and the container. In order to provide the bone cement dough, a delivery piston, which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, as a result of which the container is opened by at least partially bursting the container into container sections. The monomer liquid emerging from the container is conveyed into the bone cement powder with the formation of the bone cement dough by the continued advancement of the conveying plunger. In the process, the container is compressed further and further, sometimes with further fragmentation of the container sections, until a maximum compression is reached. It has turned out to be disadvantageous that a proportion of the monomer liquid remains between the container sections, which is not available for the formation of the bone cement dough. This proportion can vary from application to application, so that the bone cement paste provided with the device described has varying mixing ratios of bone cement powder to monomer liquid and thus varying properties, such as viscosity and curing times. This makes it difficult for the operator to use it. In addition, when the bone cement paste is discharged from the device, there may be a delayed conveying or "injection" of monomer liquid remaining between the container sections into the already formed bone cement paste, so that in particular the part of the bone cement paste facing the container sections has a larger proportion of monomer liquid compared to bone cement powder as the part of the bone cement paste facing away from the container sections and therefore the properties of the bone cement paste change in the course of the discharge. The bone cement paste facing the container is "diluted" by the subsequently introduced amount of monomer liquid and has a lower viscosity than the bone cement paste initially discharged from the device.

Aufgabentasks

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen oder mehrere der sich aus dem Stand der Technik ergebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.It is an object of the present invention to at least partially overcome one or more of the disadvantages encountered in the prior art.

Im Speziellen basiert die Erfindung auf dem Ziel, Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche einen Knochenzementteig einfach, sicher, schnell und mit gleichbleibendem Mischungsverhältnis von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit bereitstellen können. Die Vorrichtung soll ein möglichst vollständiges Fördern der Monomerflüssigkeit in das Knochenzementpulver ermöglich, so dass möglichst wenig Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken verbleibt.In particular, the invention is based on the aim of providing devices which can provide a bone cement paste simply, safely, quickly and with a constant mixing ratio of bone cement powder and monomer liquid. The device should enable the monomer liquid to be conveyed as completely as possible into the bone cement powder, so that as little monomer liquid as possible remains between the container sections.

Die Vorrichtung soll den Knochenzement ohne eine mechanische Durchmischung der Ausgangskomponenten bereitstellen. Die Vorrichtung soll weiterhin so ausgestaltet sein, dass der Anwender keine Montageschritte durchführen muss. Die Vorrichtung soll ohne extern angelegtes Vakuum in der Lage sein den Knochenzement bereitzustellen. Die Vorrichtung soll den bereitgestellten Knochenzement austragen können. Die Vorrichtung soll den bereitgestellten Knochenzement ohne Umbaumaßnahmen austragen können. Die Vorrichtung soll ohne Umbaumaßnahmen und ohne externe Gerätschaften, wie beispielsweise Schläuche, Vakuumquellen oder Auspressvorrichtungen, den Knochenzement bereitstellen und austragen können. Die Vorrichtung soll mit möglichst wenigen Arbeitsschritte bedient werden können, um Fehlerquellen durch den Anwender zu minimieren.The device is intended to provide the bone cement without mechanical mixing of the starting components. The device should also be designed in such a way that the user does not have to carry out any assembly steps. The device should be able to provide the bone cement without externally applied vacuum. The device should be able to discharge the bone cement provided. The device should be able to discharge the bone cement provided without any modification measures. The device should be able to provide and discharge the bone cement without conversion measures and without external equipment such as hoses, vacuum sources or squeezing devices. The device should be able to be operated with as few work steps as possible in order to minimize sources of error by the user.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Knochenzement aus zwei Ausgangskomponenten bereitgestellt werden kann, mittels dem mindestens ein Teil der bereits beschriebenen Aufgaben zumindest zum Teil gelöst wird.Another object of the invention is to provide a method with which bone cement can be provided from two starting components, by means of which at least some of the objects already described are at least partially achieved.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred Embodiments of the Invention

Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der zuvor genannten Aufgaben wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.A contribution to the at least partial fulfillment of at least one of the aforementioned objects is made by the features of the independent claims. The dependent claims provide preferred embodiments contributing to at least partly fulfilling at least one of the objects.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern.
A first embodiment of the invention is a device for preparing a bone cement paste from two starting components, comprising a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space,
wherein between the bone cement powder and the container is a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by advancing the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior,
characterized in that
a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections with progressive advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, with displacement of the monomer liquid between the container sections in order to move the monomer liquid from the rear part via the line means into the front part of the promote interiors.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel bei Raumtemperatur, das heißt im Bereich von 15°C bis 30 °C, im Wesentlichen unlöslich in der Monomerflüssigkeit. Diese Ausführungsform ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der ersten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacer is substantially insoluble in the monomer liquid at room temperature, that is, in the range of 15°C to 30°C. This embodiment is a second embodiment of the invention, which preferably depends on the first embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Verdrängungsmittel ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40°C. Diese Ausführungsform ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der ersten oder der zweiten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacing agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40°C. This embodiment is a third embodiment of the invention, which preferably depends on the first or the second embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Verdrängungsmittel eine Vielzahl, dies bedeutet mindestens zwei, Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt von kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt von kleiner oder gleich 30. Diese Ausführungsform ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der ersten oder zweiten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means comprises a large number, meaning at least two, particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30. This embodiment is a fourth embodiment of the Invention, which preferably depends on the first or second embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Vielzahl an Partikeln des Verdrängungsmittels sphärisch, insbesondere kugelförmig oder ovoid, ausgeformt. Diese Ausführungsform ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the multiplicity of particles of the displacement agent are spherical, in particular spherical or ovoid, in shape. This embodiment is a fifth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Partikel des Verdrängungsmittels aus Silikonkautschuk, Natur-Kautschuk, Polyurethan-Polyester-Kautschuk, Polybutadien-Styren-Kautschuk oder Mischungen aus diesen Substanzen ausgebildet. Diese Ausführungsform ist eine sechste Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierten oder fünften Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the particles of the displacement agent are made of silicone rubber, natural rubber, polyurethane-polyester rubber, polybutadiene-styrene rubber or mixtures of these substances. This embodiment is a sixth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth or fifth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung weisen die Partikel des Verdrängungsmittels einen Durchmesser in einem Bereich von 1 mm bis 3,5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 1,3 mm bis 3,0 mm, weiter bevorzugt in einem Bereich von 1,5 mm bis 2,5 mm, auf. Diese Ausführungsform ist eine siebte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierten, fünften oder sechsten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the particles of the displacement agent have a diameter in a range from 1 mm to 3.5 mm, preferably in a range from 1.3 mm to 3.0 mm, more preferably in a range from 1.5 mm to 2.5mm, on. This embodiment is a seventh embodiment of the invention, which preferably depends on the fourth, fifth or sixth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Verdrängungsmittel eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit. Diese Ausführungsform ist eine achte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der ersten oder zweiten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means comprises a paste containing a powdered solid and a liquid. This embodiment is an eighth embodiment of the invention, which preferably depends on the first or second embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Verdrängungsmittel als Flüssigkeit Propan-1,2,3-triol und als Feststoff Siliziumdioxid. Diese Ausführungsform ist eine neunte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der achten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement agent comprises propane-1,2,3-triol as a liquid and silicon dioxide as a solid. This embodiment is a ninth embodiment of the invention, which preferably depends on the eighth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid, gefälltes Siliziumdioxid oder eine Mischung aus pyrogenem und gefälltem Siliziumdioxid. Diese Ausführungsform ist eine zehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der neunten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the silicon dioxide comprises fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide. This embodiment is a tenth embodiment of the invention, which preferably depends on the ninth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nimmt das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen ein, welches mindestens einem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Diese Ausführungsform ist eine elfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement medium occupies a displacement medium volume which corresponds at least to a total volume of the container sections. This embodiment is an eleventh embodiment of the Invention, which preferably depends on one of the preceding embodiments of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel zumindest anteilig zwischen dem Behälter und dem Förderkolben angeordnet. Diese Ausführungsform ist eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means is arranged at least partially between the container and the delivery piston. This embodiment is a twelfth embodiment of the invention, which preferably depends on any of the preceding embodiments of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel zumindest anteilig radial um den Behälter angeordnet. Diese Ausführungsform ist eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means is arranged at least partially radially around the container. This embodiment is a thirteenth embodiment of the invention, which preferably depends on any of the preceding embodiments of the invention.

Eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, umfassend die folgenden Schritte:

  1. a. Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens unter Zerfall des Behälters in eine Vielzahl an Behälterteilstücken,
  2. b. Zusammenschieben der Behälterteilstücke durch fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens,
  3. c. Verdrängen der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken durch das Verdrängungsmittel unter Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums zum Ausbilden des Knochenzementteiges.
A fourteenth embodiment of the invention is a method for preparing a bone cement dough from two starting components by means of a device according to one of the preceding embodiments, comprising the following steps:
  1. a. advancing the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, with the container breaking up into a large number of container sections,
  2. b. Pushing the container sections together by continuing to advance the delivery plunger,
  3. c. displacing the monomer liquid between the container sections by the displacing means while feeding the monomer liquid into the front part of the inner space to form the bone cement dough.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zum Vortreiben des Förderkolbens die Vorrichtung in eine Austragseinrichtung eingesetzt. Diese Ausführungsform ist eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the method, the device is used in a discharge device to advance the delivery plunger. This embodiment is a fifteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Monomerflüssigkeit mit Hilfe eines hydrophilen Additivs in dem Knochenzementpulver verteilt. Diese Ausführungsform ist eine sechszehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierzehnten oder fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the method, the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive. This embodiment is a sixteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth or fifteenth embodiment of the invention.

AllgemeinesGeneral

In der vorliegenden Beschreibung beinhalten Bereichsangaben auch die als Grenzen genannten Werte. Eine Angabe der Art "im Bereich von X bis Y" in Bezug auf eine Größe A bedeutet folglich, dass A die Werte X, Y und Werte zwischen X und Y annehmen kann. Einseitig begrenzte Bereiche der Art "bis zu Y" für eine Größe A bedeuten entsprechend als Wert Y und kleiner als Y.In the present description, range specifications also include the values specified as limits. An indication of the type "in the range from X to Y" in relation to a quantity A therefore means that A can take on the values X, Y and values between X and Y. Unilaterally delimited areas of the type "up to Y" for a size A mean correspondingly as a value Y and smaller than Y.

Einige der beschriebenen Merkmale sind mit dem Begriff "im Wesentlichen" verknüpft. Der Begriff "im Wesentlichen" ist so zu verstehen, dass unter realen Bedingungen und Fertigungstechniken eine mathematisch exakte Auslegung von Begrifflichkeiten wie "Überlagerung", "senkrecht", "Durchmesser" oder "Parallelität" nie exakt, sondern nur innerhalb gewisser fertigungstechnischer Fehlertoleranzen gegeben sein kann. Beispielsweise schließen "im Wesentlichen parallele Achsen" einen Winkel von 85 Grad bis 95 Grad zueinander ein und "im Wesentlichen gleiche Volumen" umfassen eine Abweichung von bis zu 5 Volumen-%. Eine "im Wesentlichen aus Kunststoff bestehende Vorrichtung" umfasst beispielsweise einen Kunststoffanteil von ≥95 bis ≤100 Gewichts-%. Eine "im Wesentlichen vollständige Befüllung eines Volumens B" umfasst beispielsweise eine Befüllung von ≥95 bis ≤100 Volumen-% des Gesamtvolumens von B.Some of the features described are linked to the term "substantially". The term "essentially" is to be understood in such a way that under real conditions and manufacturing techniques, a mathematically exact interpretation of terms such as "superimposition", "perpendicular", "diameter" or "parallelism" can never be given exactly, but only within certain manufacturing error tolerances can. For example, "substantially parallel axes" include an angle of 85 degrees to 95 degrees to each other and "substantially equal volumes" include a deviation of up to 5% by volume. A “device consisting essentially of plastic” includes, for example, a plastic content of ≧95 to ≦100% by weight. A "substantially complete filling of a volume B" includes, for example, a filling of ≥95 to ≤100% by volume of the total volume of B.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend
eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist.
A first object of the invention relates to a device for preparing a bone cement dough from two starting components, comprising
a hollow-cylindrical cartridge with an interior space, a bone cement powder as the first starting component being stored in a front part of the interior space and a container containing a monomer liquid as the second starting component being stored in a rear part of the interior space,
wherein between the bone cement powder and the container is a discharge piston that is movable axially in the interior space and on the side of the container opposite the discharge piston is a delivery piston that is movable axially in the interior space, with the rear part and the front part of the interior space being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line and by Advancing the feed piston in the direction of the discharge piston, the container can be opened by breaking it up into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.

Zur Überwindung der oben genannten Nachteile im Stand der Technik ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern.In order to overcome the above-mentioned disadvantages in the prior art, the invention provides that a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections with progressive advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, with displacement of the monomer liquid between the container sections to convey the monomer liquid from the rear part to the front part of the inner space via the conduit means.

Das Verdrängungsmittel füllt somit einen Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken aus, welcher nach dem Öffnen des Behälters und eventueller weiterer Fragmentierung der Behälterteilstücke in kleinere Behälterteilstücke mit der Monomerflüssigkeit und/oder einem Gas, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, ausgefüllt ist und verdrängt die dort vorhandene Monomerflüssigkeit. Da der hintere Teil des Innenraums auf einer der dem Leitungsmittel gegenüberliegenden Seite fluiddicht durch den Förderkolben verschlossen ist, wird die Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel mit fortgesetztem Vortreiben des Förderkolbens, und damit auch einem fortgesetztem Ausfüllen des Zwischenraums der Behälterteilstücke durch das Verdrängungsmittel, in das Knochenzementpulver im vorderen Teil des Innenraums gefördert. Die Vorrichtung gewährleistet somit eine nahezu vollständige Durchmischung von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit, was eine einfache, schnelle und sichere Bereitstellung von Knochenzementteig mit gleichbleibender
Knochenzementteigzusammensetzung erlaubt.
The displacement agent thus fills an intermediate space between the container sections, which is filled with the monomer liquid and/or a gas, such as air or nitrogen, after the container has been opened and the container sections have been further fragmented into smaller container sections, and displaces the monomer liquid present there. Since the rear part of the interior space is sealed in a fluid-tight manner by the delivery plunger on the side opposite the line means, the monomer liquid is pumped via the line means into the bone cement powder in the bone cement powder in the promoted front part of the interior. The device thus ensures an almost complete mixing of bone cement powder and monomer liquid, which means that bone cement dough can be provided easily, quickly and reliably with a constant
Bone cement dough composition allowed.

Die Vorrichtung weist eine hohlzylinderförmige Kartusche auf. Unter einer hohlzylinderförmigen Kartusche ist ein rohrartiges Behältnis zu verstehen, welches einen Innenraum und eine den Innenraum umgebende Kartuschenwand aufweist. Der Querschnitt der Kartusche kann beliebige Formen annehmen. Aufgrund der einfachen Fertigung und der anwendungssichereren Verwendung der Vorrichtung ist der Querschnitt, und bevorzugt auch der Querschnitt des Innenraums, kreisförmig ausgestaltet. Dies erlaubt eine gute Handhabbarkeit für den Anwender und reduziert durch eine Abwesenheit von Kanten ein Risiko einer Verkeilung beweglicher Teile innerhalb der Vorrichtung. Erfindungsgemäß kann die Kartusche aus unterschiedlichsten Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Beispiele kann die Vorrichtung aus Kunststoff bestehen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kunststoff um einen transparenten Kunststoff, da der Anwender auf diese Weise eine ordnungsgemäße Funktion der Vorrichtung während einer Verwendung optisch kontrollieren kann.The device has a hollow-cylindrical cartridge. A hollow-cylindrical cartridge is to be understood as meaning a tube-like container which has an interior space and a cartridge wall surrounding the interior space. The cross section of the cartridge can take on any shape. Due to the simple production and the safer use of the device, the cross section, and preferably also the cross section of the interior, is circular. This allows good handling for the user and, due to the absence of edges, reduces a risk of moving parts becoming wedged within the device. According to the invention, the cartridge can consist of a wide variety of materials or combinations of materials. For example, the device can be made of plastic. The plastic is preferably a transparent plastic, since in this way the user can visually check that the device is functioning properly during use.

Zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ist ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben angeordnet. Der Austragskolben dient der räumlichen Trennung von Behälter und Knochenzementpulver, so dass weder Knochenzementpulver vom vorderen Teil des Innenraums in den hinteren Teil des Innenraums, noch der Behälter, beziehungsweise Behälterteilstücke nach dem Öffnen des Behälters, vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums gelangen können. Insbesondere letzteres verhindert einen mit Behälterteilstücken durchsetzten Knochenzementteig, welcher gesundheitliche Risiken für den Patienten darstellen und ein ordnungsgemäßes Austragen des Knochenzementteigs aus der Vorrichtung beeinträchtigen könnte. Der Austragskolben dient weiterhin dem Austragen des bereitgestellten Knochenzementteigs aus der Vorrichtung. Dazu kann der Austragskolben aus seiner ursprünglichen Position in Richtung einer Austragsöffnung der Vorrichtung verbracht werden. Die Austragsöffnung befindet sich bevorzugt an einer dem Austragskolben axial gegenüberliegenden Seite des Knochenzementpulvers.Arranged between the bone cement powder and the container is a discharge piston that can be moved axially in the interior. The discharge piston is used for the spatial separation of container and bone cement powder, so that neither bone cement powder from the front part of the interior to the rear part of the interior, nor the container or container sections after opening the container, from the rear part of the interior to the front part of the interior can reach. In particular, the latter prevents a bone cement paste interspersed with container sections, which pose health risks for the patient and could impair proper discharge of the bone cement paste from the device. The discharge plunger is also used to discharge the prepared bone cement dough from the device. For this purpose, the discharge plunger can be moved from its original position in the direction of a discharge opening of the device. The discharge opening is preferably located on a side of the bone cement powder that is axially opposite the discharge plunger.

Die Vorrichtung weist einen axial im Innenraum beweglichen Förderkolben auf. Der Förderkolben ist auf der dem Austragskolben axial gegenüberliegenden Seite des Behälters innerhalb der Vorrichtung angeordnet. Durch ein Vortreiben, das heißt durch eine Relativbewegung des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens, welche den Abstand von Förderkolben und Austragskolben innerhalb des Innenraums verkürzt, kommt es zu einem Öffnen des Behälters. Ein Öffnen des Behälters findet statt, wenn der Abstand zwischen Förderkolben und Austragskolben derart verringert wird, dass der Behälter einer daraus resultierenden Kraft ausgesetzt wird, die größer ist als die strukturelle Integrität des Behälters. Dadurch zerfällt der Behälter in eine Vielzahl, das heißt in mindestens zwei, an Behälterteilstücken, so dass eine Monomerflüssigkeit aus dem Inneren des Behälters in den hinteren Teil des Innenraums der Kartusche austreten kann. Ein fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens führt, insbesondere unter Mitwirkung des Verdrängungsmittels, zu einem Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums der Vorrichtung über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums der Vorrichtung. Dadurch kommt es zu einem Inkontaktbringen von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit unter Ausbildung eines Knochenzementteigs.The device has a delivery piston that can be moved axially in the interior space. The delivery piston is arranged on the side of the container axially opposite the discharge piston within the device. Propulsion, that is to say a relative movement of the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, which shortens the distance between the delivery plunger and the discharge plunger within the interior space, causes the container to open. Opening of the container occurs when the distance between the delivery piston and the discharge piston is reduced in such a way that the container is subjected to a resultant force that is greater than the structural integrity of the container. As a result, the container breaks up into a large number, that is to say into at least two, of container sections, so that a monomer liquid can escape from the interior of the container into the rear part of the interior of the cartridge. Continued advancement of the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, in particular with the cooperation of the displacement means, leads to delivery of the monomer liquid from the rear part of the interior of the device via the conduit into the front part of the interior of the device. As a result, bone cement powder and monomer liquid are brought into contact with the formation of a bone cement dough.

Innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Vorrichtung lagert ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit. Unter einem derartigen Behälter wird eine Lagermöglichkeit verstanden, welche die Monomerflüssigkeit hermetisch dicht und steril lagern kann und durch manuelle Krafteinwirkung zerstörbar ist. Beispiele für Behälter beinhaltend die Monomerflüssigkeit sind Glasampullen, Kunststoffampullen und Kunststoffbeutel. Aufgrund der guten Sterilisierbarkeit und guten Öffenbarkeit durch manuelle Krafteinwirkung sind Glasampullen bevorzugt.Within the rear of the interior of the device is stored a container containing a monomer liquid. A container of this type is understood to mean a storage option which can store the monomer liquid in a hermetically sealed and sterile manner and which can be destroyed by manual force. Examples of containers containing the monomer liquid are glass ampoules, plastic ampoules and plastic bags. Glass ampoules are preferred due to the good sterilizability and good openability by manual force.

Die Vorrichtung weist ein Leitungsmittel auf, durch welches der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums fluidleitend verbunden sind. Fluidleitend bedeutet, dass der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums für Flüssigkeiten, insbesondere die Monomerflüssigkeit, und für Gase durchlässig verbunden sind. Um zu verhindern, dass Knochenzementpulver aus dem vorderen Teil in den hinteren Teil des Innenraums und der Behälter, beziehungsweise die Behälterteilstücke, aus dem hinteren Teil in den vorderen Teil des Innenraums über das Leitungsmittel gelangen können, ist das Leitungsmittel vorzugsweise mit einem Filtermittel, insbesondere einer Porenscheibe, beispielsweise aus gesinterten Polypropylenpartikeln, aus Cellulosefilz oder aus Pappe, angeordnet sein ausgestattet, welche das Leitungsmittel für Feststoffe undurchlässig ausgestaltet. In einer Variante der Vorrichtung ist in dem Austragskolben und/oder zwischen dem Austragskolben und der Innenwand des Innenraums zumindest eine Durchführung als Leitungsmittel vorgesehen, durch die der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums fluidleitend miteinander verbunden sind. Dabei kann in oder an einem oder beiden Enden der zumindest einen Durchführung ein für das Knochenzementpulver undurchlässiger und für die Monomerflüssigkeit und Gase durchlässiger Filter, beispielsweise eine Porenscheibe, beispielsweise aus gesinterten Polypropylenpartikeln, aus Cellulosefilz oder aus Pappe, angeordnet sein. In einer weiteren Variante der Vorrichtung ist das Leitungsmittel eine oder mehrere Leitungen, die außen an der Kartusche oder in der Kartuschenwand angeordnet ist oder sind und die durch Durchführungen in der Kartuschenwand oder durch Öffnungen den hinteren Teil und den vorderen Teil des Innenraums verbindet oder verbinden. Der Austragskolben wird in dieser Variante umgangen.
Durch das Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens wird erreicht, dass die Monomerflüssigkeit innerhalb des Innenraums der Kartusche über das Leitungsmittel vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums, in dem sich das Knochenzementpulver befindet, transferiert werden kann.
The device has a line means by which the rear part and the front part of the interior are fluidly connected. Fluid-conducting means that the rear part and the front part of the interior are connected so that they are permeable to liquids, in particular the monomer liquid, and to gases. In order to prevent bone cement powder from getting from the front part into the rear part of the interior space and the container, or the container sections, from the rear part into the front part of the interior space via the line means, the line means is preferably equipped with a filter means, in particular one Porous disc, for example made of sintered polypropylene particles, cellulose felt or cardboard, be arranged, which designed the line means impermeable to solids. In a variant of the device, at least one passage is provided as a conduit in the discharge piston and/or between the discharge piston and the inner wall of the interior space, through which the rear part and the front part of the interior space are fluidly connected to one another. A filter impermeable to the bone cement powder and permeable to the monomer liquid and gases, for example a pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, cellulose felt or cardboard, can be arranged in or at one or both ends of the at least one passage. In a further variant of the device, the line means is one or more lines which is or are arranged on the outside of the cartridge or in the cartridge wall and which connects the rear part and the front part of the interior space through passages in the cartridge wall or through openings. The discharge piston is bypassed in this variant.
By driving the feed piston forward in the direction of the discharge piston, the monomer liquid inside the interior of the cartridge can be transferred via the conduit from the rear part of the interior to the front part of the interior, in which the bone cement powder is located.

Eine Variante der Vorrichtung ist ausgestaltet, dass ein fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens nach erfolgtem Fördern der Monomerflüssigkeit vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums, ein Vortreiben des Austragskolbens in Richtung der Austragsöffnung der Vorrichtung bewirkt. Auf diese Weise kann der durch Mischung von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit bereitgestellte Knochenzementteig durch die Austragsöffnung aus der Vorrichtung ausgetragen werden. Hiermit wird auf einfache Weise erreicht, dass der Knochenzementteig mit dem gleichen Antrieb aus der Kartusche auszutreiben ist, der auch zum Öffnen des Behälters und zum Fördern der Monomerflüssigkeit verwendet wird, nämlich mit dem unidirektional angetriebenem Förderkolben.A variant of the device is designed such that continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston after the monomer liquid has been delivered from the rear part of the interior space to the front part of the interior space causes the discharge piston to be advanced in the direction of the discharge opening of the device. In this way, the bone cement dough provided by mixing bone cement powder and monomer liquid can be discharged from the device through the discharge opening will. This achieves in a simple manner that the bone cement dough can be expelled from the cartridge with the same drive that is also used to open the container and to deliver the monomer liquid, namely with the unidirectionally driven delivery piston.

Um ein ungewolltes Vortreiben des Austragskolbens in Richtung der Austragsöffnung zu verhindern, kann am Austragskolben ein Rastmittel angeordnet sein, so dass der Austragskolben zwischen dem vorderen Teil und dem hinteren Teil des Innenraums mit der Kartusche, insbesondere mit der Kartuschenwand, rasten kann, wobei diese Rastung durch die beim Öffnen des Behälters auftretenden Kräfte und einen auf die Monomerflüssigkeit vom Förderkolben, beziehungsweise vom Förderkolben und Verdrängungsmittel, ausgeübten Druck beim Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums nicht zu lösen ist, aber durch einen unmittelbaren Druck des Förderkolbens, beziehungsweise von Förderkolben, Verdrängungsmittel und eventuell dazwischen befindlicher Behälterteilstücke, auf den Austragskolben wirkenden Druck lösbar ist.
Durch das Rastmittel wird erreicht, dass zunächst der Behälter durch Vortreiben des Förderkolbens geöffnet werden kann und die daraus auslaufende Monomerflüssigkeit mit dem Förderkolben, beziehungsweise mit dem Förderkolben in Zusammenspiel mit dem Verdrängungsmittel, anschließend in den vorderen Teil des Innenraums der Kartusche, also in das Knochenzementpulver, gepresst werden kann, wobei der Austragskolben dabei relativ zur Kartusche und zum Innenraum seine ursprüngliche Position hält. Erst nachdem die Monomerflüssigkeit weitgehend in das Knochenzementpulver gepresst wurde, und somit der Knochenzementteig im vorderen Teil des Innenraums der Kartusche vorliegt, kann anschließend der Knochenzementteig mit dem Austragskolben aus dem vorderen Teil der Kartusche gedrückt werden. Die Kraft zur Lösung der Rastung ist also größer als die zur Öffnung des Behälters und dem Fördern der Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums notwendige Kraft.
In order to prevent the discharge piston from being pushed forward unintentionally in the direction of the discharge opening, a latching means can be arranged on the discharge piston, so that the discharge piston can latch between the front part and the rear part of the interior space with the cartridge, in particular with the cartridge wall, with this latching cannot be released by the forces occurring when the container is opened and by a pressure exerted on the monomer liquid by the delivery plunger, or by the delivery plunger and displacement means, when delivering the monomer liquid into the front part of the interior, but by direct pressure from the delivery plunger or delivery plungers , Displacement means and any container sections located in between, the pressure acting on the discharge piston can be released.
The locking means ensures that the container can first be opened by advancing the delivery plunger and the monomer liquid running out of it with the delivery plunger, or with the delivery plunger in interaction with the displacement means, can then flow into the front part of the interior of the cartridge, i.e. into the bone cement powder , Can be pressed, with the discharge piston holding its original position relative to the cartridge and the interior. Only after the monomer liquid has been largely pressed into the bone cement powder, and thus the bone cement dough is present in the front part of the interior of the cartridge, can the bone cement dough then be pressed out of the front part of the cartridge with the discharge piston. The force required to release the latch is therefore greater than the force required to open the container and convey the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior.

Der Behälter zerfällt mit dem Öffnen in eine Vielzahl von Behälterteilstücken, wodurch die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums der Kartusche fließbar ist. Die Öffnung erfolgt über ein Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens. Durch ein fortgeführtes Vortreiben können die beim Öffnen des Behälters entstandenen Behälterteilstücke wiederum in eine Vielzahl an kleineren Behälterteilstücken zerbrechen. Ist der Förderkolben weit genug in Richtung des Austragskolben verschoben worden, beginnt ein Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums unter Ausbildung des Knochenzementteigs. Ein vollständiges Vortreiben des Förderkolbens, so dass Förderkolben und Austragskolben sich direkt berühren, kann aufgrund der Behälterteilstücke verhindert sein, insbesondere wenn die sich gegenüberliegenden Seiten von Austragskolben und Förderkolben plan ausgestaltet sind. Die Behälterteilstücke können mit einer Annährung von Förderkolben und Austragskolben zwar in immer kleinere Behälterteilstücke zerfallen, allerdings wird immer ein Zwischenraum zwischen den Behälterteilsrücken verbleiben, welcher mit der Monomerflüssigkeit und/oder im Innenraum vorhandenen Gas gefüllt ist. Um die im Zwischenraum verbleibenden Monomerflüssigkeit möglichst vollständig in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern, ist im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet.When the container is opened, it breaks up into a large number of container sections, as a result of which the monomer liquid can flow into the rear part of the interior of the cartridge. It is opened by pushing the delivery plunger forward in the direction of the discharge plunger. With continued advancement, the container sections created when the container is opened can in turn break into a large number of smaller container sections. If the feed plunger has been pushed far enough in the direction of the discharge plunger, the monomer liquid begins to be conveyed from the rear part of the interior space via the line means into the front part of the interior to form the bone cement dough. A complete advance of the delivery piston, so that delivery piston and discharge piston touch each other directly, can be prevented due to the container sections, in particular if the opposite sides of the discharge piston and delivery piston are configured flat. Although the container sections can break up into smaller and smaller container sections as the conveying piston and discharge piston move closer together, there will always remain a gap between the backs of the container sections, which is filled with the monomer liquid and/or gas present in the interior. In order to convey the remaining monomer liquid in the space as completely as possible into the front part of the interior space, a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior space.

Unter einem volumenstabilen Verdrängungsmittel ist ein plastisch und/oder elastisch verformbares Material zu verstehen. Das Verdrängungsmittel umfasst insbesondere einen Feststoff und/oder einen fließfähigen Stoff mit einer höheren Viskosität als die Monomerflüssigkeit. Ein Material ist erfindungsgemäß als volumenstabil anzusehen, falls es unter den bei der Verwendung der Vorrichtung aufkommenden Druckverhältnissen von bis zu 0,5 kN/cm2, insbesondere beim Öffnen des Behälters, beim Fördern der Monomerflüssigkeit und, vorzugsweise, beim Austragen des bereitgestellten Knochenzementteigs aus der Vorrichtung zu keiner oder nur einer unwesentlichen Volumenänderung des Verdrängungsmittels kommt. Gase beispielsweise sind nicht volumenstabil bei Druckausübung. Das Verdrängungsmittel ist dazu geeignet, unter den beim Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums wirkenden Druckverhältnisse die Behälterteilstücke derart zu umschließen, dass im Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken vorhandene Monomerflüssigkeit durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums gefördert wird, um dort zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung zu stehen ohne dabei selbst in den vorderen Teil des Innenraums gefördert zu werden. Dazu kann das Verdrängungsmittel zumindest anteilig einen Feststoff enthalten und/oder das Verdrängungsmittel weist eine derart hohe Viskosität auf, dass ein Fördern in den vorderen Teil des Innenraums durch das Leitungsmittel, insbesondere durch ein mit einem Filtermittel, wie beispielsweise einer Porenscheibe, ausgestatteten Leitungsmittel, unter den verwendeten Druckverhältnissen unterbleibt. Das Verdrängungsmittel füllt dabei den Zwischenraum der Behälterteilstücke möglichst vollständig aus, so dass die Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum möglichst vollständig verdrängt wird.A volume-stable displacement means is to be understood as meaning a plastically and/or elastically deformable material. In particular, the displacement agent comprises a solid and/or a flowable substance with a higher viscosity than the monomer liquid. According to the invention, a material is to be regarded as volume-stable if it falls under the pressure conditions of up to 0.5 kN/cm 2 occurring when using the device, in particular when opening the container, when conveying the monomer liquid and, preferably, when discharging the bone cement dough provided the device comes to no or only an insignificant change in volume of the displacement medium. Gases, for example, are not volume-stable when pressure is applied. The displacement means is suitable for enclosing the container sections under the pressure conditions acting when conveying the monomer liquid from the rear part of the interior into the front part of the interior in such a way that monomer liquid present in the space between the container sections is conveyed through the line means into the front part of the interior is in order to be available there for the formation of the bone cement dough without being conveyed into the front part of the interior. For this purpose, the displacement medium can contain at least a proportion of a solid and/or the displacement medium has such a high viscosity that conveying into the front part of the interior space through the line means, in particular through a line means equipped with a filter means, such as a porous disk, for example the pressure conditions used. The displacement means fills the space between the container sections as completely as possible, so that the monomer liquid is displaced from the space as completely as possible.

Um eine Kontamination der Monomerflüssigkeit durch das Verdrängungsmittel zu unterbinden, ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittel bei Raumtemperatur (15 bis 30 °C) im Wesentlichen unlöslich in der Monomerflüssigkeit, insbesondere in Methylmethacrylat, ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittel bei einer Kontaktzeit mit der Methylmethacrylat von 120 Sekunden mit maximal 10 g in 1 Liter Methylmethacrylat löslich ist. Bevorzugt löst sich das Verdrängungsmittel überhaupt nicht in der Monomerflüssigkeit, insbesondere in Methylmethacrylat.To prevent contamination of the monomer liquid by the displacer, it is preferred that the displacer be substantially insoluble in the monomer liquid, particularly methyl methacrylate, at room temperature (15 to 30°C). In particular, it is preferred that the displacement agent is soluble with a maximum of 10 g in 1 liter of methyl methacrylate at a contact time with the methyl methacrylate of 120 seconds. Preferably, the displacer does not dissolve at all in the monomer liquid, particularly methyl methacrylate.

Das Verdrängungsmittel kann unterschiedliche Materialien umfassen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.The displacement means can comprise different materials or consist of different materials.

Weist das Verdrängungsmittel eine derartige plastische Verformbarkeit auf, welche ein Umfließen oder Umschließen der Behälterteilstücke bei den verwendeten Druckverhältnissen der Vorrichtung erlaubt, kann das Verdrängungsmittel als plastisch verformbarer, kompakter Körper ausgebildet sein.If the displacement means has such a plastic deformability that allows the container sections to flow around or to be enclosed under the pressure conditions used in the device, the displacement means can be designed as a plastically deformable, compact body.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfasst. Das Verdrängungsmittel kann also ein Hartfett (adpes solidus, beispielsweise das Hartfett CAS 67701-26-2) mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C, ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C oder ein Gemisch eines Hartfettes mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C und einem Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfassen oder daraus bestehen. Unter einem Wachs werden erfindungsgemäß Paraffine, wie beispielsweise Fischer-Tropsch-Wachse (CAS 8002-74-2), Amidwachse (CAS 110-30-5) oder wachsartige Fettsäureester natürlichen Ursprungs, wie beispielsweise Bienenwachs (CAS 18012-89-3), verstanden. Die Wachse können in Reinform oder unter Verwendung von Weichmachern, beispielsweise aus der Gruppe der Fettsäureisopropylester oder der flüssigen Paraffine, zum Einsatz kommen. Die Hartfette können in Reinform oder unter Zusatz weiterer Verbindungen, wie beispielsweise Glycerintripalmat, Glycerintrilaurat oder Glycerintristearat, zum Einsatz kommen. Durch die Zumischung von höher als 40 °C schmelzenden Glycerintrifettsäureestern kann der Schmelzpunkt des Hartfetts erhöht werden.An embodiment of the device is characterized in that the displacement agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40°C. The displacement agent can therefore be a hard fat (adpes solidus, for example hard fat CAS 67701-26-2) with a melting point of at least 40 °C, a wax with a melting point of at least 40 °C or a mixture of hard fat with a melting point of at least 40 °C and a wax with a melting point of at least 40 °C. According to the invention, a wax is defined as paraffins, such as Fischer-Tropsch waxes (CAS 8002-74-2), amide waxes (CAS 110-30-5) or waxy fatty acid esters of natural origin, such as beeswax (CAS 18012-89-3), Roger that. The waxes can be used in pure form or with the use of plasticizers, for example from the group of fatty acid isopropyl esters or liquid paraffins. The hard fats can be used in pure form or with the addition of other compounds, such as glycerol tripalmate, glycerol trilaurate or glycerol tristearate. The melting point of the hard fat can be increased by adding glycerol trifatty acid esters that melt at more than 40 °C.

Umfasst das Verdrängungsmittel ein Material, welches sich bei den gegebenen Druckverhältnissen nicht ausreichend verformt, um die Behälterteilstücke als kompakter Körper umschließen zu können, ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittel nicht als kompakter Körper, sondern als eine Vielzahl an Partikeln vorliegt, welche lose oder miteinander gebunden, beispielsweise mittels einer die Partikel benetzenden Flüssigkeit, also in pastöser Form, vorliegen.If the displacement means comprises a material that does not deform sufficiently under the given pressure conditions to form a compact body around the container sections To be able to enclose, it is preferred that the displacement means is not present as a compact body, but as a large number of particles, which are loose or bound together, for example by means of a liquid wetting the particles, ie in pasty form.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel eine Vielzahl an Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30, umfasst. Die Bestimmung der Shore A Härte eines gegebenen Materials ist dem Fachmann bekannt. Derartige Partikel können in den Zwischenraum der Behälterteilstücke eindringen und sind weich genug, dass beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens herrschenden Druckverhältnissen eine elastische und/oder plastische Verformung der Partikel im stattfindet, so dass sich die Partikel unter Verdrängung des Hohlraums zwischen den einzelnen Partikeln verdichten. Dies erlaubt eine möglichst vollständige Verdrängung der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke unter Fördern der Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums. Zudem erfolgt ein möglichst vollständiges umfangen der Behälterteilstücke, da sich die Partikel an diese "anschmiegen".An embodiment of the device is characterized in that the displacement means comprises a large number of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30. Determining the Shore A hardness of a given material is well known to those skilled in the art. Such particles can penetrate into the space between the container sections and are soft enough that when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston, an elastic and/or plastic deformation of the particles takes place in the prevailing pressure conditions, so that the particles displace the cavity between the individual particles condense. This allows the monomer liquid to be displaced as completely as possible from the space between the container sections, while conveying the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior. In addition, the container sections are surrounded as completely as possible, since the particles "snuggle up" to them.

Die Partikel können dabei unterschiedliche Formen aufweisen. Aufgrund der besseren Fließfähigkeit und einem damit einhergehenden besseren Eindringen in den Zwischenraum der Behälterteilstücke ist eine sphärische Partikelform bevorzugt. Beispielsweise können die Partikel eine kugelförmige oder ovoide Partikelform aufweisen.The particles can have different shapes. A spherical particle shape is preferred because of the better flowability and associated better penetration into the space between the container sections. For example, the particles can have a spherical or ovoid particle shape.

Die Partikel können unterschiedliche Materialien umfassen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, solange diese eine Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30 aufweisen.The particles can comprise different materials or consist of different materials, as long as they have a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus Silikonkautschuk, Natur-Kautschuk, Polybutadien-Styren-Kautschuk und/oder Polyurethan-Polyester-Kautschuk ausgebildet sind. Dabei können die Partikel vollständig oder zumindest teilweise aus den genannten Materialien bestehen. Bestehen die Partikel nur teilweise aus den genannten Materialien, so ist es bevorzugt, dass die genannten Materialien an einer Oberfläche der Partikel angeordnet sind, so dass eine vorgenannte Verdichtung der Partikel beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens stattfinden kann.An embodiment of the device is characterized in that the particles are made of silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber and/or polyurethane-polyester rubber. The particles can consist entirely or at least partially of the materials mentioned. If the particles only partially consist of the materials mentioned, it is preferable for the materials mentioned to be arranged on a surface of the particles, so that the particles can be compacted as mentioned above when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston.

Die Partikel können unterschiedlich große Durchmesser aufweisen.The particles can have different diameters.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, ist die Partikel einen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm, bevorzugt von 1,2 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt von 1,5 bis 2,5 mm aufweisen. Unter dem Durchmesser der Partikel ist der D50 Wert gemeint. Partikel mit diesen Durchmessern erlauben eine leichte Einbringung in den Zwischenraum der Behälterteilstücke. Zudem lassen sich derartige Partikel durch die beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens herrschenden Druckverhältnisse gut Verdichten, um ein möglichst vollständiges Verdrängen der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke zu erreichen.An embodiment of the device is characterized in that the particles have a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm. The diameter of the particles means the D50 value. Particles with these diameters allow easy insertion into the space between the container sections. In addition, such particles can be well compressed by the pressure conditions prevailing when the delivery plunger is advanced in the direction of the discharge plunger, in order to achieve the most complete possible displacement of the monomer liquid from the space between the container sections.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit umfasst.
Als pulverförmiger Feststoff eignen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien, solange diese mittels einer Flüssigkeit und gegebenenfalls weiterer Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Bindemittel wie Cellulose, Benetzungsmittel und/oder Thixotropiemittel, in eine pastöse Form gebracht werden können. In einer Ausführungsform umfasst der pulverförmige Feststoff die vorbeschriebenen Partikel mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30, oder besteht aus diesen Partikeln. In einer weiteren Ausführungsform umfasst der pulverförmige Feststoff ein Material, welches eine größere Härte als die vorbeschriebenen Partikel aufweist.
Vorzugsweise weist der pulverförmige Feststoff Feststoffpartikel mit einem Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm, bevorzugt von 1,2 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt von 1,5 bis 2,5 mm auf. Unter dem Durchmesser der Partikel ist der D50 Wert gemeint. Feststoffpartikel mit diesen Durchmessern erlauben eine leichte Einbringung der Paste in den Zwischenraum der Behälterteilstücke.
Als Flüssigkeit kann eine Vielzahl unterschiedlicher Flüssigkeiten organischer oder anorganischer Natur zum Einsatz kommen. Beispiele organischer Flüssigkeiten umfassen Alkohole, insbesondere Polyalkohole wie Glycerin, Kohlenwasserstoffe und aromatische Lösemittel. Beispiele anorganischer Flüssigkeiten umfassen Wasser und wässrige Lösungen.
An embodiment of the device is characterized in that the displacement means comprises a paste containing a powdered solid and a liquid.
A large number of different materials are suitable as a powdery solid, as long as they can be brought into a paste-like form by means of a liquid and optionally further additives, for example binding agents such as cellulose, wetting agents and/or thixotropic agents. In one embodiment, the powdery solid comprises the above-described particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30, or consists of these particles. In a further embodiment, the powdered solid comprises a material which is harder than the particles described above.
The pulverulent solid preferably has solid particles with a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm. The diameter of the particles means the D50 value. Solid particles with these diameters allow the paste to be easily introduced into the space between the container sections.
A large number of different liquids of an organic or inorganic nature can be used as the liquid. Examples of organic liquids include alcohols, particularly polyalcohols such as glycerin, hydrocarbons and aromatic solvents. Examples of inorganic liquids include water and aqueous solutions.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Paste als Flüssigkeit Propan-1,2,3-triol (Glycerin) und als pulverförmigen Feststoff Siliziumdioxid umfasst. In einer Variante der Ausführungsform besteht die Paste aus Siliziumdioxid und Propan-1,2,3-triol. Ein Vorteil von Propan-1,2,3-triol ist, dass dieses ungiftig für den menschlichen Körper und hochsiedent ist.One embodiment of the device is characterized in that the paste comprises propane-1,2,3-triol (glycerol) as the liquid and silicon dioxide as the powdered solid. In a variant of the embodiment, the paste consists of silicon dioxide and propane-1,2,3-triol. An advantage of propane-1,2,3-triol is that it is non-toxic to the human body and has a high boiling point.

Das Siliziumdioxid kann unterschiedliche Formen und/oder Eigenschaften aufweisen.The silicon dioxide can have different shapes and/or properties.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid (fumed silica), gefälltes Siliziumdioxid oder eine Mischung aus pyrogenem und gefälltem Siliziumdioxid umfasst oder daraus besteht.
Ein Vorteil ist dabei, dass sich aus diesen Siliziumdioxidarten aufgrund der jeweiligen hohen BET-Oberflächen besonders einfach pastöse Verdrängungsmittel herstellen lassen.
An embodiment of the device is characterized in that the silicon dioxide comprises or consists of fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
One advantage is that pasty displacement agents can be produced particularly easily from these types of silicon dioxide due to the respective high BET surface areas.

Das Verdrängungsmittel kann unterschiedliche Volumenanteile des Innenraums, insbesondere des hinteren Teils des Innenraums, einnehmen.The displacement means can occupy different volume fractions of the interior space, in particular of the rear part of the interior space.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen einnimmt, welches mindestens einem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Das Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht den Volumina aller Behälterteilstücke, in die der Behälter mit dem Öffnen beziehungsweise mit dem Vortreiben des Förderkolbens zerfällt. Das Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht also einem Volumen, welches durch die Wandung des Behälters, beziehungsweise durch die Wandungen der Behälterteilstücke, an sich, also nicht dem durch den Behälter umschlossenen Raum, entspricht. Bevorzugt weist das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen auf, welches zumindest 1,5-mal, weiter bevorzugt mindestens 2-mal, am bevorzugtesten mindestens 2,5-mal dem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Auf diese Weise wird ein möglichst vollständiges Umschließen der Behälterteilstücke durch das Verdrängungsmittel und damit ein möglichst vollständiges Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke in den vorderen Teil des Innenraums ermöglicht. Damit der Innenraum der Kartusche und damit die Vorrichtung an sich nicht zu groß und damit zu unhandlich ausgeformt werden muss, ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittelvolumen nicht mehr als dem 6-fachen des Gesamtvolumens der Behälterteilstücke entspricht.An embodiment of the device is characterized in that the displacement means occupies a volume of displacement means which corresponds at least to a total volume of the container sections. The total volume of the container sections corresponds to the volumes of all container sections into which the container breaks up when the delivery plunger is opened or pushed forward. The total volume of the container sections therefore corresponds to a volume which corresponds to the wall of the container or the walls of the container sections per se, ie not to the space enclosed by the container. The displacement medium preferably has a displacement medium volume which corresponds to at least 1.5 times, more preferably at least 2 times, most preferably at least 2.5 times the total volume of the container sections. In this way, the container sections can be surrounded as completely as possible by the displacement means and thus the monomer liquid can be conveyed as completely as possible from the space between the tank sections into the front part of the interior. So that the interior of the cartridge and thus the device itself does not have to be designed too large and thus too unwieldy, it is preferred that the volume of the displacement medium does not correspond to more than 6 times the total volume of the container sections.

Das Verdrängungsmittel kann an unterschiedlichen Stellen innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche angeordnet sein.The displacement means can be arranged at different locations within the rear part of the interior of the cartridge.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel zumindest anteilig zwischen dem Behälter und dem Förderkolben angeordnet ist. Beispielsweise können mindestens 10 Volumen-%, bevorzugt mindestens 25 Volumen-%, weiter bevorzugt mindestens 50 Volumen-% des Verdrängungsmittels zwischen Behälter und Förderkolben angeordnet sein. Ein Vorteil dabei ist, dass die derartige Anordnung ein einfaches Einschieben des Verdrängungsmittels in die Behälterteilstücke beim fortgesetzten Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens erlaubt, da das Verdrängungsmittel bereits durch seine räumliche Anordnung in Richtung des Behälter geschoben wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass das derart angeordnete Verdrängungsmittel ein zielgerichtetes Verdrängen der Monomerflüssigkeit in Richtung des Leitungsmittels erlaubt.An embodiment of the device is characterized in that the displacement means is arranged at least partially between the container and the delivery piston. For example, at least 10% by volume, preferably at least 25% by volume, more preferably at least 50% by volume of the displacement medium can be arranged between the container and the delivery piston. One advantage of this is that such an arrangement allows the displacement means to be easily pushed into the container sections as the delivery piston continues to be advanced in the direction of the discharge piston, since the displacement means is already pushed in the direction of the container due to its spatial arrangement. A further advantage is that the displacement means arranged in this way allows the monomer liquid to be displaced in a targeted manner in the direction of the conduit means.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel zumindest teilweise radial um den Behälter angeordnet ist. Ein Vorteil dabei ist, dass das Verdrängungsmittel dadurch eine stabilisierende, haltende Wirkung auf den Behälter ausübt, so dass dieser sicher und mit verringertem Risiko für ungewolltes Zerbrechen innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche lagerbar ist. In einer Ausführungsform erstreckt sich das Verdrängungsmittel um den gesamten radialen Umfang des Behälters und umgibt den Behälter somit manschettenartig. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Verdrängungsmittel nicht vollständig um den gesamten radialen Umfang des Behälters, sondern umgibt den Behälter lediglich zu beispielsweise auf 50 % des radialen Umfangs. Bei den vorgenannten Ausführungsformen kann sich das Verdrängungselement über die gesamte Länge des Behälters oder nur über ein oder mehrere Teillängen des Behälters erstrecken.An embodiment of the device is characterized in that the displacement means is arranged at least partially radially around the container. An advantage of this is that the displacer thereby exerts a stabilizing, holding effect on the container, so that it can be stored safely and with reduced risk of accidental breakage within the rear part of the interior of the cartridge. In one embodiment, the displacement means extends around the entire radial circumference of the container and thus surrounds the container like a collar. In a further embodiment, the displacement means does not extend completely around the entire radial circumference of the container, but only surrounds the container, for example over 50% of the radial circumference. In the aforementioned embodiments, the displacement element can extend over the entire length of the container or only over one or more partial lengths of the container.

In einer Ausführungsform weist der Förderkolben eine in Richtung des Behälters offen ausgestaltete Aufnahme auf, in der das Verdrängungsmittel angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Behälter mit einem in Richtung des Förderkolbens weisenden axialen Ende teilweise in die Aufnahme eingeführt, so dass das Verdrängungsmittel dieses axiale Ende des Behälters zumindest teilweise umschließt. Dadurch ist der Behälter zumindest an diesem axialen Ende radial vom Verdrängungsmittel umgeben und damit räumlich fixiert. Vorzugsweise ist dabei der Behälter nur soweit in die Aufnahme eingeführt, dass auch zwischen Behälter und Förderkolben Verdrängungsmittel angeordnet ist. Ein Vorteil ist, dass der Behälter auf diese Weise durch das Verdrängungsmittel derart innerhalb des Innenraums der Kartusche befestigt ist, dass das Risiko eines versehentlichen Zerbrechens des Behälters, beispielsweise durch ruckartige Bewegungen der Vorrichtung, verringert wird.In one embodiment, the delivery piston has a receptacle that is open in the direction of the container and in which the displacement means is arranged. The container is preferably partially inserted into the receptacle with an axial end pointing in the direction of the delivery plunger, so that the displacement means at least partially encloses this axial end of the container. As a result, at least at this axial end, the container is surrounded radially by the displacement means and is thus spatially fixed. In this case, the container is preferably only inserted into the receptacle to such an extent that displacement means is also arranged between the container and the delivery piston. An advantage is that in this way the reservoir is secured within the interior of the cartridge by the displacement means in such a way that the risk of accidental breakage of the reservoir, for example through jerky movements of the device, is reduced.

Vorzugsweise ist kein Verdrängungsmittel zwischen Behälter und Austragskolben innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche angeordnet, so dass die Monomerflüssigkeit nicht durch oder am Verdrängungsmittel vorbei durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums der Kartusche gefördert werden muss. Dies erlaubt ein Fördern der Monomerflüssigkeit in das Knochenzementpulver mit möglichst geringem Kraftaufwand durch den Anwender der Vorrichtung.Preferably, no displacement means is arranged between the container and the discharge piston within the rear part of the interior of the cartridge, so that the monomer liquid does not have to be conveyed through or past the displacement means through the line means into the front part of the interior of the cartridge. This allows the monomer liquid to be conveyed into the bone cement powder with as little effort as possible by the user of the device.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer Vorrichtung, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, umfassend die folgenden Schritte:

  1. a. Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens unter Zerfall des Behälters in eine Vielzahl an Behälterteilstücken,
  2. b. Zusammenschieben der Behälterteilstücke durch fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens,
  3. c. Verdrängen der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken durch das Verdrängungsmittel unter Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums zum Ausbilden des Knochenzementteiges.
Another subject of the invention relates to a method for preparing a bone cement dough from two starting components by means of a device, in particular by means of a device according to one of the preceding embodiments, comprising the following steps:
  1. a. advancing the delivery plunger in the direction of the discharge plunger, with the container breaking up into a large number of container sections,
  2. b. Pushing the container sections together by continuing to advance the delivery plunger,
  3. c. displacing the monomer liquid between the container sections by the displacing means while feeding the monomer liquid into the front part of the inner space to form the bone cement dough.

In Abhängigkeit des verwendeten Behälters, beispielsweise bei der Verwendung einer Glasampulle als Behälter, kann es beim Zusammenschieben der beim Öffnen des Behälters entstandenen Behälterteilstücke zu einer weiteren Fragmentierung der Behälterteilstücke, oder zumindest einem oder mehrerer der initialen Behälterteilstücke, in weitere, kleinere Behälterteilstücke kommen. Unabhängig von dieser weiteren Fragmentierung wird immer ein Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken verbleiben, in dem zumindest ein Teil der Monomerflüssigkeit verbleibt. Lassen sich die Behälterteilstücke durch weiteres Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens nicht weiter zusammenschieben, erfolgt spätestens zu diesem Zeitpunkt ein Einbringen des im hinteren Teil des Innenraums gelagerten Verdrängungsmittels in den Zwischenraum der Behälterteilstücke. Das Verdrängungsmittel wird dabei die Behälterteilstücke durch Umschließen in sich aufnehmen und dabei die im Zwischenraum verbliebene Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum verdrängen. Das Verdrängungsmittel ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass es die Monomerflüssigkeit im Wesentlichen nicht aufnehmen kann. Da der hintere Teil des Innenraums an einem axialen Ende durch den Förderkolben verschlossen ist, verbleibt für die Monomerflüssigkeit lediglich der Weg durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums. Dort kommt diese in Kontakt mit dem Knochenzementpulver unter Ausbildung des Knochenzementteiges.Depending on the container used, for example when using a glass ampoule as a container, pushing together the container sections created when the container is opened can lead to further fragmentation of the container sections, or at least one or more of the initial container sections, into further, smaller container sections. Irrespective of this further fragmentation, there will always remain a space between the container sections in which at least part of the monomer liquid remains. If the container sections cannot be pushed together any further by further advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, the displacement agent stored in the rear part of the interior is introduced into the space between the container sections at this point at the latest. The displacement means will accommodate the container sections by enclosing them and thereby displace the monomer liquid remaining in the intermediate space from the intermediate space. The displacement means is preferably designed in such a way that it essentially cannot absorb the monomer liquid. Since the rear part of the interior space is closed at one axial end by the delivery plunger, only the monomer liquid remains the path through the conduit into the front part of the interior. There it comes into contact with the bone cement powder to form the bone cement dough.

Der Förderkolben kann auf unterschiedliche Weisen in Richtung des Austragskolben in die Kartusche vorgetrieben werden. Beispielsweise kann ein Anwender der Vorrichtung den Förderkolben manuell, insbesondere über Krafteinwirkung auf eine Stange oder Achse, vortreiben. In einer weiteren Ausführungsform bilden die Kartusche und der Förderkolben zusammen ein Gewinde aus, über welche der Förderkolben in Richtung des Austragskolben in die Kartusche hineingeschraubt werden kann. Dabei weist vorzugsweise die Kartusche ein Innengewinde und der Förderkolben ein Außengewinde auf, welche form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken, um das Vortreiben des Förderkolbens zu ermöglichen.The delivery plunger can be advanced in different ways in the direction of the discharge plunger into the cartridge. For example, a user of the device can advance the delivery piston manually, in particular by applying force to a rod or axis. In a further embodiment, the cartridge and the delivery plunger together form a thread, via which the delivery plunger can be screwed into the cartridge in the direction of the discharge plunger. The cartridge preferably has an internal thread and the delivery piston has an external thread, which interact in a form-fitting and/or non-positive manner in order to enable the delivery piston to be advanced.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Vortreiben des Förderkolbens unter Einsatz eines mechanischen Hilfsmittels.In a further embodiment of the method, the delivery plunger is advanced using a mechanical aid.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Vortreiben des Förderkolbens die Vorrichtung in eine Austragseinrichtung, insbesondere eine Austragspistole für Knochenzementteige, eingesetzt wird. Austragspistolen für Knochenzementteige sind dem Fachmann bekannt.One embodiment of the method is characterized in that the device is inserted into a discharge device, in particular a discharge gun for bone cement dough, in order to advance the delivery plunger. Discharge guns for bone cement dough are known to those skilled in the art.

Mit dem Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil in den vorderen Teil des Innenraums beginnt die Ausbildung des Knochenzementteigs aus den beiden Ausgangskomponenten. Vorzugsweise erfolgt dies unter einer möglichst gleichmäßen Durchmischung der beiden Ausgangskomponenten, um einen möglichst homogenen Knochenzementteig zu erhalten. Die Durmischung der beiden Komponenten kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Durchmischen unter aktiver Mitwirkung des Anwenders der Vorrichtung, beispielsweise unter Schütteln der Vorrichtung oder durch Betätigung eines Mischelements im vorderen Teil des Innenraums, insbesondere eines Rührers.When the monomer liquid is conveyed from the rear part to the front part of the interior, the formation of the bone cement dough from the two starting components begins. This preferably takes place with the two starting components being mixed as uniformly as possible in order to obtain a bone cement dough which is as homogeneous as possible. The mixing of the two components can be done in different ways. In one embodiment of the method, the mixing takes place with the active participation of the user of the device, for example by shaking the device or by actuating a mixing element in the front part of the interior, in particular a stirrer.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Monomerflüssigkeit mit Hilfe eines hydrophilen Additivs in dem Knochenzementpulver verteilt wird. Ein Vorteil ist, dass dies ohne aktive Beteiligung des Anwenders der Vorrichtung vonstattengeht, was mögliche Fehler des Anwenders beim Mischen vermeidet. Ein möglicher Fehler ist, dass der Anwender nicht über die gesamte Länge des vorderen Teils des Innenraums mischt, so dass Teile des Knochenzementpulvers nicht mit Monomerflüssigkeit benetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Vorrichtung dadurch einfacher und mit weniger beweglichen Bauteilen ausgestaltet werden kann, was sowohl das Risiko für Fehlfunktionen als auch die Herstellungskosten der Vorrichtung verringert.An embodiment of the method is characterized in that the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive. An advantage is that this is done without active involvement of the user of the device, avoiding possible user error during mixing. A possible mistake is that the user does not cover the entire length of the front part of the Interior mixes so that parts of the bone cement powder are not wetted with monomer liquid. A further advantage is that the device can thereby be configured more simply and with fewer moving parts, which reduces both the risk of malfunctions and the manufacturing costs of the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Knochenzementteig aus zwei Ausgangskomponenten bereitstellt. Unter einem Knochenzementteig wird eine Substanz verstanden, die geeignet ist im Bereich der Medizintechnik eine stabile Verbindung zwischen künstlichen Gelenken, wie beispielsweise Hüft- und Kniegelenken, und Knochenmaterial zu erstellen. Durch Aushärtung wird aus einem Knochenzementteig ein Knochenzement. Bevorzugt handelt es sich bei diesen Knochenzementen um Polymethylmethacrylat-Knochenzemente (PMMA Knochenzemente). PMMA-Knochenzemente kommen schon lange in medizinischen Anwendungen zum Einsatz und gehen auf Arbeiten von Sir Charnley zurück (vgl. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .). PMMA-Knochenzemente können dabei aus einem Knochenzementpulver als erster Ausgangskomponente und einer Monomerflüssigkeit als zweiter Ausgangskomponente hergestellt werden. Bei geeigneter Zusammensetzung können die beiden Ausgangskomponenten getrennt voneinander lagerstabil sein. Bei Inkontaktbringen der beiden Ausgangskomponenten entsteht durch Quellung der Polymerbestandteile des Knochenzementpulvers ein plastisch verformbarer Knochenzementteig. Dabei wird eine Polymerisation des Monomers durch Radikale eingeleitet. Mit fortschreitender Polymerisation des Monomers erhöht sich die Viskosität des Knochenzementteigs, bis dieser vollständig aushärtet.
Unter einem Knochenzementpulver wird ein Pulver verstanden, welches mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer umfasst. Beispiele für Copolymere sind Styren und/oder Methylacrylat. In einer Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich ein hydrophiles Additiv umfassen, welches die Verteilung der Monomerflüssigkeit innerhalb des Knochenzementpulvers unterstützt. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich einen Initiator, welcher die Polymerisation einleitet, umfassen. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulvers zusätzlich einen Röntgenopaker umfassen. In noch einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich pharmazeutisch aktive Substanzen, wie beispielsweise Antibiotika, umfassen.
The device according to the invention is characterized in that it provides a bone cement dough from two starting components. Bone cement dough is understood to be a substance that is suitable in the field of medical technology for creating a stable connection between artificial joints, such as hip and knee joints, and bone material. Hardening turns bone cement dough into bone cement. These bone cements are preferably polymethyl methacrylate bone cements (PMMA bone cements). PMMA bone cements have long been used in medical applications and go back to the work of Sir Charnley (cf. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .). PMMA bone cements can be produced from a bone cement powder as the first starting component and a monomer liquid as the second starting component. With a suitable composition, the two starting components can be stored separately from one another. When the two starting components are brought into contact, the swelling of the polymer components of the bone cement powder results in a plastically deformable bone cement dough. In this case, polymerization of the monomer is initiated by free radicals. As the polymerization of the monomer progresses, the viscosity of the bone cement paste increases until it hardens completely.
A bone cement powder is understood to mean a powder which comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer. Examples of copolymers are styrene and/or methyl acrylate. In one embodiment, the bone cement powder can additionally include a hydrophilic additive, which supports the distribution of the monomer liquid within the bone cement powder. In a further embodiment, the bone cement powder can additionally comprise an initiator which initiates the polymerisation. In a further embodiment, the bone cement powder can additionally include an X-ray opaque material. In yet another embodiment, the bone cement powder can additionally include pharmaceutically active substances such as antibiotics.

Bevorzugt umfasst das Knochenzementpulver als hydrophiles Additiv mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator und einen Röntgenopaker oder besteht aus diesen Komponenten. Weiter bevorzugt umfasst das Knochenzementpulver mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator, einen Röntgenopaker und ein hydrophiles Additiv oder besteht aus diesen Komponenten. Am bevorzugtesten umfasst das Knochenzementpulver mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator, einen Röntgenopaker, ein hydrophiles Additiv und ein Antibiotikum oder besteht aus diesen Komponenten.
Erfindungsgemäß kann die Partikelgröße des partikulären Polymethylmethacrylat und/oder des partikulären Polymethylmethacrylat-Copolymers des Knochenzementpulvers der Siebfraktion kleiner 150 µm, bevorzugt kleiner 100 µm, entsprechen.
Erfindungsgemäß kann das hydrophile Additiv partikulär und/oder faserförmig ausgestaltet sein. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv schwerlöslich, bevorzugt unlöslich, in Methylmethacrylat sein. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv ein Aufsaugvermögen von mindestens 0,6 g Methylmethacrylat pro Gramm hydrophiles Additiv besitzen. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv eine chemische Substanz mit mindestens einer OH-Gruppe aufweisen. Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das hydrophile Additiv kovalent gebundene OH-Gruppen an seiner Oberfläche besitzt. Beispiele für solche bevorzugten hydrophilen Additive können Additive ausgewählt aus der Gruppe umfassend Cellulose, Oxycellulose, Stärke, Titandioxid und Siliziumdioxid sein, wobei pyrogenes Siliziumdioxid besonders bevorzugt ist. In einer Ausgestaltungsform kann die Partikelgröße des hydrophilen Additivs der Siebfraktion kleiner 100 µm, bevorzugt kleiner 50 µm und am bevorzugtesten kleiner 10 µm entsprechen. Das hydrophile Additiv kann in einer Menge von 0,1 bis 2,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Knochenzementpulvers enthalten sein.
Erfindungsgemäß kann der Initiator Dibenzoylperoxid enthalten oder aus Dibenzoylperoxid bestehen.
Erfindungsgemäß versteht man unter einem Röntgenopaker eine Substanz, welche es erlaubt, den Knochenzement auf röntgendiagnostischen Aufnahmen sichtbar zu machen. Beispiele für Röntgenopaker können Bariumsulfat, Zirkondioxid und Kalziumcarbonat umfassen. Erfindungsgemäß kann die pharmazeutisch aktive Substanz ein oder mehrere Antibiotika und gegebenenfalls zugesetzte Co-Faktoren für das eine oder die mehreren Antibiotika umfassen. Bevorzugt besteht die pharmazeutisch aktive Substanz aus einem oder mehreren Antibiotika und gegebenenfalls zugesetzten Co-Faktoren für das eine oder die mehreren Antibiotika. Beispiele für Antibiotika sind unter anderem Gentamicin, Clindamycin und Vancomycin. Erfindungsgemäß kann die Monomerflüssigkeit das Monomer Methylmethacrylat umfassen oder aus Methylmethacrylat bestehen. In einer Ausgestaltungsform umfasst die Monomerflüssigkeit neben dem Monomer einen darin gelösten Aktivator, wie beispielsweise N,N-Dimethyl-p-toluidin, oder besteht aus Methylmethacrylat und N,N-Dimethyl-p-toluidin.
The bone cement powder preferably comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator and an X-ray opaque material as a hydrophilic additive, or consists of these components. More preferably, the bone cement powder comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, an X-ray opaque material and a hydrophilic additive or consists of these components. Most preferably, the bone cement powder comprises or consists of at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, a radiopaque, a hydrophilic additive and an antibiotic.
According to the invention, the particle size of the particulate polymethyl methacrylate and/or the particulate polymethyl methacrylate copolymer of the bone cement powder can correspond to the sieve fraction of less than 150 μm, preferably less than 100 μm.
According to the invention, the hydrophilic additive can be particulate and/or fibrous. In a further embodiment, the hydrophilic additive can be sparingly soluble, preferably insoluble, in methyl methacrylate. In a further embodiment, the hydrophilic additive can have an absorption capacity of at least 0.6 g of methyl methacrylate per gram of hydrophilic additive. In a further embodiment, the hydrophilic additive can have a chemical substance with at least one OH group. It can preferably be provided that the hydrophilic additive has covalently bonded OH groups on its surface. Examples of such preferred hydrophilic additives can be additives selected from the group comprising cellulose, oxycellulose, starch, titanium dioxide and silicon dioxide, with pyrogenic silicon dioxide being particularly preferred. In one embodiment, the particle size of the hydrophilic additive of the sieve fraction can correspond to less than 100 μm, preferably less than 50 μm and most preferably less than 10 μm. The hydrophilic additive can be contained in an amount of 0.1 to 2.5% by weight based on the total weight of the bone cement powder.
According to the invention, the initiator can contain dibenzoyl peroxide or consist of dibenzoyl peroxide.
According to the invention, an X-ray opaque is a substance that allows the bone cement to be made visible on X-ray diagnostic images. Examples of radiopacifiers can include barium sulfate, zirconia, and calcium carbonate. According to the invention, the pharmaceutically active substance can comprise one or more antibiotics and optionally added cofactors for the one or more antibiotics. The pharmaceutically active substance preferably consists of one or more antibiotics and optionally added cofactors for the one or more antibiotics. Examples of antibiotics include gentamicin, clindamycin, and vancomycin. According to the invention, the monomer liquid can comprise the monomer methyl methacrylate or consist of methyl methacrylate. In one embodiment, the monomer liquid comprises, in addition to the monomer, an activator dissolved therein, such as N,N-dimethyl-p-toluidine, or consists of methyl methacrylate and N,N-dimethyl-p-toluidine.

Die für die Vorrichtung offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.The features disclosed for the device are also disclosed for the method and vice versa.

Figurencharacters

Die Erfindung wird im Folgenden durch Figuren weiter beispielhaft illustriert. Die Erfindung ist nicht auf die Figuren beschränkt.The invention is further illustrated by way of example in the following by figures. The invention is not limited to the figures.

Es zeigen

Fig. 1
einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs,
Fig. 2
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus Figur 1 nach einem beginnenden Vortreiben eines Förderkolbens in Richtung eines Austragskolbens,
Fig. 3
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2 nach einem Öffnen eines Behälters 300,
Fig. 4
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 beim beginnenden Fördern einer Monomerflüssigkeit,
Fig. 5
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 4 nach erfolgtem Fördern der Monomerflüssigkeit, und
Fig. 6
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 5 beim Austragen des Knochenzementteigs.
Show it
1
a schematic cross section of a device for providing a bone cement dough,
2
a schematic cross-section of the device figure 1 after a delivery plunger begins to be driven forward in the direction of a discharge plunger,
3
a schematic cross section of the device from the figures 1 and 2 after opening a container 300,
4
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 3 at the beginning of conveying a monomer liquid,
figure 5
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 4 after the monomer liquid has been conveyed, and
6
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 5 when discharging the bone cement dough.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer beispielhaften Ausführung einer Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs in einem Ausgangszustand. Die Vorrichtung 100 ist einstückig, aber aus mehreren Bauteilen aufgebaut. Die Vorrichtung 100 ist rohrartig aufgebaut und umfasst eine hohlzylinderförmige Kartusche 200 mit einem Innenraum 210. In einem vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ist ein Knochenzementpulver 400 als eine erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ist ein Behältnis 300 in Form einer Glasampulle enthaltend eine Monomerflüssigkeit 350 als zweite Ausgangskomponente des Knochenzementteigs gelagert. Das Knochenzementpulver 400 enthält als Hauptbestandteil partikuläres Polymethylmethacrylat sowie ein hydrophiles Additiv, mit dem die Monomerflüssigkeit 350 in dem Knochenzementpulver 400 verteilbar ist.
Der vordere Teil 220 und der hintere Teil 230 des Innenraums 210 sind durch einen axial im Innenraum 210 beweglichen Austragskolben 250 separiert. Der Austragskolben 250 ist für Feststoffe undurchlässig ausgestaltet, so dass kein Knochenzementpulver 400 vom vorderen Teil 210 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 und der Behälter 300 nicht vom hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gelangen kann.
Der Austragskolben 250 weist ein Leitungsmittel 260 in Form mehrerer Durchführungen auf, durch welches zwischen dem vorderen Teil 220 und dem hinteren Teil 230 eine fluidleitende Verbindung besteht. Das Leitungsmittel 260 ist in der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 100 als Teil des Austragskolbens 250 ausgeformt. In weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsformen kann das Leitungsmittel 260 separat vom Austragskolben 250, beispielsweise als schlauchförmige Leitung außerhalb der Kartusche, ausgeformt sein. Das Leitungsmittel 260 ist durch eine Porenscheibe 265 für Feststoffe und hochviskose Flüssigkeit undurchlässig, wie beispielsweise Hartfette, Wachse, Pasten oder Knochenzementteige, verschlossen, welches aber ein problemloses Fördern der Monomerflüssigkeit 350 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 erlaubt. In der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 100 ist die Porenscheibe 265 auf dem dem vorderen Teil 220 des Innenraums 210 zugewandten Ende des Leitungsmittels 260 angeordnet. In weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsformen ist die Porenscheibe 265, oder andersartige Mittel, auf der dem hinteren Teil 230 zugewandten Ende des Leitungsmittels 260 oder an beiden Enden des Leitungsmittels 260 angeordnet. Ein Vorteil einer wie gezeigt angeordneten Porenscheibe ist, dass der sich vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausbildende Knochenzementteig das Leitungsmittel 260 nicht verstopfen kann.
Auf der dem Austragskolben 250 gegenüberliegenden Seite des Behälters 300 ist ein innerhalb des Innenraums 210 axial beweglicher Förderkolben 270 angeordnet. Der Förderkolben 270 schließt eine Rückseite des Innenraums 210 der Kartusche 200 ab.
Damit aus dem Behälter 300 ausgetretene Monomerflüssigkeit 350 nicht am Austragskolben 250 vorbei in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gedrückt wird, sind zwei radial umlaufenden Dichtungsringe 255 aus Gummi am Austragskolben 250 vorgesehen, mit denen der Austragskolben 250 gegen die Wand des Innenraums 210 abgedichtet ist. Ebenso sind am Förderkolben 270 zwei radial umlaufende Dichtungsringe 275 vorgesehen, mit denen ein Austritt der Monomerflüssigkeit 350 am Förderkolben 270 vorbei aus der Vorrichtung 100 heraus vermieden wird. Die Dichtungswirkung der Dichtungsringe 275 am Förderkolben 270 muss ausreichen, auch wenn mit dem Förderkolben 270 ein derart großer Druck auf die Monomerflüssigkeit 350 ausgeübt wird, dass diese durch das Leitungsmittel 270 und die Porenscheibe 265 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 eingepresst wird.
Die Vorrichtung weist ferner eine Austragsöffnung 280 auf, die den dem Austragskolben 250 abgewandten Bereich des vorderen Teil 220 des Innenraums 210 der Kartusche 200 begrenzt. Die Austragsöffnung 280 ist im Ausgangszustand der Vorrichtung 100 durch eine Verschlusskappe 281 mit einen Stopfen 285 verschlossen, so dass kein Knochenzementpulver 400 aus der Kartusche 200 entweichen kann.
Innerhalb des hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ist ein Verdrängungsmittel 500 gelagert. In der gezeigten Ausführungsform ist das Verdrängungsmittel 500 im Ausgangszustand der Vorrichtung 100 innerhalb einer Aufnahme 271 des Förderkolbens 270 angeordnet. Das derartig angeordnete Verdrängungsmittel 500 umgibt einen Teil des Behälters 300, insbesondere einen Behälterkopf 310 in Form eines Glasampullenkopfes, sowohl axial in Richtung des Förderkolbens 270, als auch radial. Der Behälter 300 ist dadurch innerhalb des hinteren Teil 230 des Innenraums 210 mittels des Austragskolbens 250 und des Verdrängungsmittels 500 derart fixiert, dass das Risiko eines versehentlichen Öffnens des Behälters 300, beispielsweise durch eine schüttelartige Bewegung der Vorrichtung 100, verringert ist. Die gezeigte Art der Anordnung ist insbesondere für Verdrängungsmittel 500 geeignet, welche als kompakter, plastisch verformbarer Körper, beispielsweise in Form eines Hartfettes, als Wachs oder in pastöser Form, vorliegen.
Die Vorrichtung 100 ist in der gezeigten Ausführungsform in eine Austragseinrichtung 700 (nicht vollständig gezeigt) eingesetzt. Die Austragseinrichtung umfasst ein Innengewinde 710, welches mit einem Außengewinde 110 der Vorrichtung 100 form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt und so Vorrichtung 100 und Austragseinrichtung 700 miteinander verbindet, und einen Stößel 720. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen sind Vorrichtung 100 und Austragseinrichtung 700 nicht über ein Gewinde, sondern über einen andersartigen Anschluss form- und/oder kraftschlüssig verbindbar, insbesondere über einen Bajonettverschluss oder eine Steckverbindung. Der Förderkolben 270 kann mittels des Stößels 720 in Richtung des Austragskolbens 250 axial in dem Innenraum 210 in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben werden.
figure 1 shows a schematic cross section of an exemplary embodiment of a device 100 for preparing a bone cement dough in an initial state. The device 100 is in one piece, but is made up of several components. The device 100 has a tubular structure and includes a hollow-cylindrical cartridge 200 with an interior 210. In a front part 220 of the interior 210 is a bone cement powder 400 as a first starting component and in a rear part 230 of the interior 210 is a container 300 in the form of a glass ampoule containing a monomer liquid 350 stored as the second starting component of the bone cement paste. The main component of the bone cement powder 400 is particulate polymethyl methacrylate and also a hydrophilic additive with which the monomer liquid 350 can be distributed in the bone cement powder 400 .
The front part 220 and the rear part 230 of the interior space 210 are separated by a discharge piston 250 that can move axially in the interior space 210 . The discharge piston 250 is designed to be impermeable to solids, so that no bone cement powder 400 from the front Part 210 can not get into the rear part 230 of the interior 210 and the container 300 from the rear part 230 in the front part 220 of the interior 210.
The discharge plunger 250 has a conduit 260 in the form of a plurality of passages through which there is a fluid-conducting connection between the front part 220 and the rear part 230 . In the embodiment of the device 100 shown, the conduit means 260 is formed as part of the discharge plunger 250 . In further embodiments that are not shown, the line means 260 can be formed separately from the discharge plunger 250, for example as a tubular line outside the cartridge. The conduit 260 is sealed by a porous disc 265 for solids and highly viscous liquids, such as hard fats, waxes, pastes or bone cement dough, which, however, allows the monomer liquid 350 to be conveyed from the rear part 230 to the front part 220 of the interior space 210 without any problems. In the embodiment of the device 100 shown, the porous disk 265 is arranged on the end of the conduit 260 facing the front part 220 of the interior space 210 . In further, not shown, embodiments, the porous disc 265 or other type of means is arranged on the end of the conduit means 260 facing the rear part 230 or on both ends of the conduit means 260 . An advantage of a porous disc arranged as shown is that the bone cement dough forming at the front part 220 of the interior space 210 cannot clog the conduit means 260 .
On the side of the container 300 opposite the discharge piston 250 there is a delivery piston 270 which can move axially within the interior space 210 . The delivery plunger 270 closes off a rear side of the interior 210 of the cartridge 200 .
So that monomer liquid 350 that has escaped from the container 300 is not pressed past the discharge piston 250 into the front part 220 of the interior space 210, two radially circumferential sealing rings 255 made of rubber are provided on the discharge piston 250, with which the discharge piston 250 is sealed against the wall of the interior space 210 . Likewise, two radially circumferential sealing rings 275 are provided on the delivery plunger 270, with which an escape of the monomer liquid 350 past the delivery plunger 270 and out of the device 100 is avoided. The sealing effect of the sealing rings 275 on the delivery plunger 270 must be sufficient, even if the delivery plunger 270 exerts such great pressure on the monomer liquid 350 that it flows through the conduit 270 and the porous disc 265 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210 is pressed in.
The device also has a discharge opening 280 which delimits the area of the front part 220 of the interior 210 of the cartridge 200 which faces away from the discharge plunger 250 . In the initial state of the device 100 , the discharge opening 280 is closed by a sealing cap 281 with a plug 285 , so that no bone cement powder 400 can escape from the cartridge 200 .
A displacement means 500 is mounted within the rear part 230 of the interior space 210 . In the embodiment shown, the displacement means 500 is arranged within a receptacle 271 of the delivery piston 270 in the initial state of the device 100 . The displacement means 500 arranged in this way surrounds part of the container 300, in particular a container head 310 in the form of a glass ampoule head, both axially in the direction of the delivery plunger 270 and radially. The container 300 is thus fixed within the rear part 230 of the interior 210 by means of the discharge piston 250 and the displacement means 500 in such a way that the risk of accidentally opening the container 300, for example due to a shaking-like movement of the device 100, is reduced. The type of arrangement shown is particularly suitable for displacement means 500 which are present as a compact, plastically deformable body, for example in the form of a hard fat, as a wax or in a paste-like form.
In the embodiment shown, the device 100 is inserted into a discharge device 700 (not fully shown). The discharge device comprises an internal thread 710, which interacts positively and/or non-positively with an external thread 110 of device 100 and thus connects device 100 and discharge device 700 to one another, and a plunger 720. Device 100 and discharge device 700 are not in further, non-illustrated embodiments via a thread, but via a different type of connection in a form-fitting and/or force-fitting manner, in particular via a bayonet catch or a plug-in connection. The delivery plunger 270 can be advanced axially in the interior space 210 in the direction of the discharge plunger 250 by means of the ram 720 in the direction of the discharge plunger 250 .

Figur 2 zeigt die Vorrichtung aus Figur 1, wobei im Vergleich zu Figur 1 der Förderkolben 270 mittels des Stößels 720 der Austragseinrichtung 700 in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist, bis ein Kontakt von Behälter 300 und Förderkolben 270 zustande gekommen ist. Dabei wurde der Behälter 300, insbesondere der Behälterkopf 310, weiter in die Aufnahme 271 des Förderkolbens 270 aufgenommen, während gleichzeitig ein Teil des Verdrängungsmittels 500 aus der Aufnahme 271 herausgeschoben wurde. Die Position des Austragskolbens 250 ist im Vergleich zu Figur 1 im Wesentlichen unverändert. Der Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 entspricht im gezeigten Zustand der Vorrichtung 100 im Wesentlichen der Länge des Behälters 300. figure 2 shows the device figure 1 , where compared to figure 1 the delivery plunger 270 is advanced by means of the plunger 720 of the discharge device 700 in the direction of the delivery plunger 250 until the container 300 and delivery plunger 270 come into contact. In the process, the container 300 , in particular the container head 310 , was further accommodated in the receptacle 271 of the delivery piston 270 , while at the same time part of the displacement means 500 was pushed out of the receptacle 271 . The position of the discharge piston 250 is compared to figure 1 essentially unchanged. The distance between the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 essentially corresponds to the length of the container 300 in the state of the device 100 shown.

Figur 3 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 und 2, wobei im Vergleich zu Figur 2 der Förderkolben 270 mittels des Stößels 720 der Austragseinrichtung 700 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch das Vortreiben des Förderkolbens 270 wurde die strukturelle Integrität des Behälters 300 zerstört, wodurch dieser in eine Vielzahl an Behälterteilstücken 300a zerfallen und die Monomerflüssigkeit 350 aus dem Inneren des Behälters 300 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ausgetreten ist. Einige der Behälterteilstücke 300a sind zumindest teilweise vom Verdrängungsmittel 500 umschlossen, so dass zwischen diesen keine Monomerflüssigkeit 350 vorzufinden ist. Zwischen anderen, nicht vom Verdrängungsmittel 500 umschlossenen Behälterteilstücken 300a, ist Monomerflüssigkeit 350 vorzufinden. Die Monomerflüssigkeit ist zwischen Verdrängungsmittel 500 und dem Austragskolben 250 innerhalb des hinteren Teils 230 des Innenraums 210 angeordnet. figure 3 shows the device 100 of FIGS figures 1 and 2 , where compared to figure 2 the delivery plunger 270 is driven further in the direction of the discharge plunger 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700 . The structural integrity of the container 300 was destroyed by the advancement of the delivery piston 270, as a result of which it disintegrated into a plurality of container sections 300a and the monomer liquid 350 escaped from the interior of the container 300 into the rear part 230 of the inner space 210. Some of the container sections 300a are at least partially enclosed by the displacement means 500 so that no monomer liquid 350 can be found between them. Between other container sections 300a not enclosed by the displacement means 500, monomer liquid 350 can be found. The monomer liquid is arranged between the displacement means 500 and the discharge piston 250 within the rear part 230 of the inner space 210 .

Figur 4 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 3, wobei im Vergleich zu Figur 3 der Förderkolben 270 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch den dadurch verringerten Abstand von Förderkolben 270 zu Austragskolben 250 sind die in Figur 3 gezeigten Behälterteilstücke 300a zumindest teilweise in weitere, kleinere Behälterteilstücke 300a zerborsten. Das Verdrängungsmittel 500 umschließt im Vergleich zu Figur 3 einen größeren Anteil an Behälterteilstücken 300a, wodurch die Monomerflüssigkeit 350 zwischen diesen Behälterteilstücken 300a verdrängt wurde. Der Förderkolben 270 ist so weit in die Kartusche 200 eingeschoben, dass die Monomerflüssigkeit 260 in das Leitungsmittel 260 vorgedrungen ist. figure 4 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 3 , where compared to figure 3 the delivery piston 270 is driven further in the direction of the discharge piston 250. Due to the resulting reduced distance from delivery piston 270 to discharge piston 250, the in figure 3 shown container sections 300a at least partially burst into further, smaller container sections 300a. The displacement means 500 encloses compared to figure 3 a greater proportion of tank sections 300a, thereby displacing the monomer liquid 350 between these tank sections 300a. The delivery plunger 270 has been inserted so far into the cartridge 200 that the monomer liquid 260 has penetrated into the conduit 260 .

Figur 5 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 4, wobei im Vergleich zu Figur 4 der Förderkolben 270 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch das Vortreiben sind die Behälterteilstücke 300a im Wesentlichen vollständig vom Verdrängungsmittel 500 umschlossen und die Monomerflüssigkeit 350 aus den Figuren 1 bis 4 im Wesentlichen vollständig über das Leitungsmittel 260 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert worden, wodurch aus dem Knochenzementpulver 400 aus den Figuren 1 bis 4 und der Monomerflüssigkeit 350 ein Knochenzementteig 450 im vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausgebildet und bereitgestellt wurde. Unterstützend weist das Knochenzementpulver 400 dazu ein Additiv auf, mit welchem es gelingt, die Monomerflüssigkeit 350 an einer Grundfläche des vorderen Teils 220 des Innenraums 210 einzutragen und dennoch eine vollständige Verteilung der Monomerflüssigkeit 350 in dem Knochenzementpulver 400 zu erreichen. Die Porenscheibe 260 verhindert ein Fördern des Verdrängungsmittels 500 in den Knochenzementteig 450. Bei der figure 5 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 4 , where compared to figure 4 the delivery piston 270 is driven further in the direction of the discharge piston 250. As a result of the advancing, the container sections 300a are essentially completely surrounded by the displacement means 500 and the monomer liquid 350 from the Figures 1 to 4 been funded substantially completely via the line means 260 from the rear part 230 in the front part 220 of the interior 210, whereby the bone cement powder 400 from the Figures 1 to 4 and the monomer liquid 350 formed and provided a bone cement dough 450 in the front part 220 of the inner space 210 . To support this, the bone cement powder 400 has an additive with which it is possible to introduce the monomer liquid 350 at a base area of the front part 220 of the interior space 210 and still achieve complete distribution of the monomer liquid 350 in the bone cement powder 400 . The porous disc 260 prevents the displacement agent 500 from being conveyed into the bone cement dough 450. In the

Ausbildung des Knochenzementteigs 450 aus Monomerflüssigkeit 350 und Knochenzementpulver 400 ist es durch Anquellen des Knochenzementpulvers 400 zu einer Volumenvergrößerung des ursprünglichen Knochenzementpulvers 400 gekommen, wodurch der Stopfen 285 teilweise aus der Verschlusskappe 281 ausgetrieben wurde.During the formation of the bone cement dough 450 from monomer liquid 350 and bone cement powder 400, swelling of the bone cement powder 400 led to an increase in volume of the original bone cement powder 400, as a result of which the plug 285 was partially expelled from the closure cap 281.

Figur 6 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 5, wobei im Vergleich zu Figur 5 der Förderkolben 270 mitsamt Austragskolben 250 in Richtung der Austragsöffnung 281 der Vorrichtung 100 vorgetrieben wurde. Durch das Vortreiben ist es zu einem teilweisen Austragen des Knochenzementteigs 450 aus der Vorrichtung 100 gekommen. Um das Austragen zielgerichtet auszuführen, ist die Verschlusskappe 281 aus den Figuren 1 bis 5 durch einen Austragsschnorchel 730 (nur teilweise gezeigt) ersetzt worden. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen wird der Knochenzementteig ohne Austragsschnorchel 730, beispielsweise durch einfaches Entfernen des Stopfens 285 oder des Stopfens 285 und der Verschlusskappe 281 aus den Figuren 1 bis 5 aus der Vorrichtung 100 ausgetragen. figure 6 shows the device 100 of FIGS Figures 1 to 5 , where compared to figure 5 the delivery plunger 270 together with the discharge plunger 250 has been advanced in the direction of the discharge opening 281 of the device 100 . The bone cement dough 450 has been partially discharged from the device 100 as a result of the driving forward. In order to carry out the discharge in a targeted manner, the cap 281 is made of the Figures 1 to 5 replaced by a 730 discharge snorkel (only partially shown). In further, not shown embodiments, the bone cement dough without discharge snorkel 730, for example by simply removing the plug 285 or the plug 285 and the cap 281 from the Figures 1 to 5 discharged from the device 100.

Figur 7 zeigt ein Verfahren 600 zur Bereitstellung eines Knochenzementteiges 450 aus zwei Ausgangskomponenten mittels der Vorrichtung 100 gemäß den Figuren 1 bis 6 umfassend die Verfahrensschritte 610 bis 630 und optional 640. figure 7 shows a method 600 for providing a bone cement dough 450 from two starting components by means of the device 100 according to FIGS Figures 1 to 6 comprising the method steps 610 to 630 and optionally 640.

In einem Schritt 610 wird der Förderkolben 270 in Richtung des Austragskolbens 250 in die Kartusche 200 eingeschoben. Verringert sich der Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 unter eine Länge des Behälters 300, zerbricht dieser in mindestens zwei Behälterteilstücke 300a, so dass die Monomerflüssigkeit 350 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ausfließen kann. Dabei verbleibt der Austragskolben 250 im Wesentlichen an der gleichen Position innerhalb des Innenraums 210.In a step 610 the delivery plunger 270 is pushed into the cartridge 200 in the direction of the discharge plunger 250 . If the distance between the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 falls below the length of the container 300, it breaks up into at least two container sections 300a, so that the monomer liquid 350 can flow out into the rear part 230 of the interior space 210. The discharge piston 250 essentially remains in the same position within the interior space 210.

In einem Schritt 620 führt ein fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens 270 in Richtung des Austragskolbens 250 zu einem Zusammendrücken der anfänglichen Behälterteilstücke 300a. Durch das Zusammendrücken kann es zu einem Zerfall der anfänglichen Behälterteilstücke 300a in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 in kleinere Behälterteilstücke 300a kommen.In a step 620, continued advancement of the delivery plunger 270 toward the discharge plunger 250 compresses the initial container sections 300a. As a result of the compression, the initial container sections 300a can disintegrate into smaller container sections 300a depending on the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 .

Spätestens mit einer Verringerung des Volumens des hinteren Teils 230 des Innenraums 210 unter das Volumen der Monomerflüssigkeit 350 setzt ein Fördern der Monomerflüssigkeit 350 über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 unter beginnender Ausbildung des Knochenzementteigs 450 ein.At the latest when the volume of the rear part 230 of the interior space 210 decreases below the volume of the monomer liquid 350, the monomer liquid 350 begins to be pumped via the conduit 260 into the front part 220 of the interior space 210 with the beginning formation of the bone cement dough 450 .

In einem Schritt 630 wird unter weiter fortgesetztem Vortreiben des Förderkolbens 270 in Richtung des Austragskolben 250 die Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken 300a durch das Verdrängungsmittel 500 verdrängt. Der Förderkolbens 270 verbringt dazu das Verdrängungsmittel 500 unter Druck in einen Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken 300a, so dass das Verdrängungsmittel 500 die Behälterteilstücke 300a möglichst weitgehend umschließt und die Monomerflüssigkeit 350 aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke 300a über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert wird.In a step 630, the monomer liquid between the container sections 300a is displaced by the displacement means 500 while the delivery plunger 270 continues to be advanced in the direction of the discharge plunger 250. For this purpose, the delivery piston 270 brings the displacement means 500 under pressure into an intermediate space between the container sections 300a, so that the displacement means 500 encloses the container sections 300a as far as possible and the monomer liquid 350 from the intermediate space between the container sections 300a via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 is promoted.

Das Verdrängungsmittel 500 weist dazu ein Volumen auf, welches möglichst den gesamten Zwischenraum der Behälterteilstücke 300a ausfüllen kann, so dass möglichst die gesamte Monomerflüssigkeit 350 in den vorderen Teil 220 des Innenraums gefördert werden kann und dort zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung steht.For this purpose, the displacement means 500 has a volume which can if possible fill the entire space between the container sections 300a, so that if possible the entire monomer liquid 350 can be conveyed into the front part 220 of the interior and is available there for forming the bone cement dough.

In einem optionalen Schritt 640 wird der Knochenzementteig 450 durch fortgeführtes Vortreiben 610 des Förderkolbens 270 aus der Vorrichtung 100 durch eine Austragsöffnung 280 im vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausgebracht. Dazu überwindet der Förderkolben 270 eine den Austragskolben 250 haltende Kraft, so dass Förderkolben 270 und Austragskolben 250 gemeinsam in Richtung der Austragsöffnung 280 innerhalb des Innenraums 210 verschoben werden und es zu einem Austragen des Knochenzementteigs 450 kommt.In an optional step 640, the bone cement dough 450 is discharged from the device 100 through a discharge opening 280 in the front part 220 of the interior space 210 by the continued forward drive 610 of the delivery piston 270 . For this purpose, the delivery plunger 270 overcomes a force holding the discharge plunger 250 so that the delivery plunger 270 and the discharge plunger 250 are moved together in the direction of the discharge opening 280 within the interior space 210 and the bone cement dough 450 is discharged.

Dadurch erfolgt das Öffnen des Behälters 300, das möglichst vollständige Fördern der Monomerflüssigkeit 350 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 unter Mitwirkung des Verdrängungsmittels 500 und optional das Austragen des dadurch bereitgestellten Knochenzementteigs 450 mit einer unidirektionalen linearen Bewegung des Förderkolbens 270 im Innenraum 210 der Kartusche 200.As a result, the container 300 is opened, the monomer liquid 350 is conveyed as completely as possible into the front part 220 of the interior space 210 with the cooperation of the displacement means 500 and optionally the bone cement dough 450 provided thereby is discharged with a unidirectional linear movement of the delivery piston 270 in the interior space 210 of the cartridge 200

Um einen Knochenzementteig 450 mit möglichst wenig Lufteinschlüssen bereitzustellen, wird die Vorrichtung 100 während der Schritte 610 bis 630 vorzugsweise so gehalten, dass der Austragskolben 250 räumlich oberhalb des Förderkolbens 270 angeordnet ist. So wird aus dem hinteren Teil 230 des Innenraums 210 zuerst dort vorhandenes Gas, wie beispielsweise Luft oder ein Schutzgas, insbesondere Stickstoff oder Argon, über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert, bevor ein Fördern der Monomerflüssigkeit 350 einsetzt. Auf diese Weise werden Gaseinschlüsse im Knochenzementpulver 400 durch die Monomerflüssigkeit 350 verdrängt und es erfolgt kein Einbringen weiteren Gases nach Beginn der Ausbildung des Knochenzementteiges 450.In order to provide a bone cement dough 450 with as few air inclusions as possible, the device 100 is preferably held during steps 610 to 630 in such a way that the discharge piston 250 is spatially arranged above the delivery piston 270 . Thus, from the rear part 230 of the interior space 210, gas present there, such as air or an inert gas, in particular nitrogen or argon, is first conveyed via the line 260 into the front part 220 of the interior space 210, before the monomer liquid 350 uses. In this way, gas inclusions in the bone cement powder 400 are displaced by the monomer liquid 350 and no further gas is introduced once the bone cement dough 450 has started to form.

Das Vortreiben 610 des Förderkolbens 270 kann durch manuelle Krafteinwirkung eines Anwenders der Vorrichtung 100 geschehen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens 600 wird zum Vortreiben 610 die Vorrichtung 100 in eine Austragseinrichtung 700 eingesetzt und der Förderkolben 270 durch Betätigung der Austragseinrichtung 700, beispielsweise einer Austragspistole, vorgetrieben. Dies erleichtert dem Anwender die Verwendung der Vorrichtung 100.The advancement 610 of the delivery plunger 270 can take place through the manual application of force by a user of the device 100 . In a preferred embodiment of the method 600, the device 100 is inserted into a discharge device 700 for the propulsion 610 and the delivery plunger 270 is advanced by actuating the discharge device 700, for example a discharge gun. This makes it easier for the user to use the device 100.

BezugszeichenReference sign

100100
Vorrichtungcontraption
110110
Außengewindeexternal thread
200200
hohlzylinderförmige Kartuschehollow cylindrical cartridge
210210
Innenraum der KartuscheInterior of the cartridge
220220
vorderer Teil des Innenraumsfront part of the interior
230230
hinterer Teil des Innenraumsrear part of the interior
250250
Austragskolbendischarge plunger
255255
Dichtungsringe des AustragskolbensSealing rings of the discharge piston
260260
Leitungsmittelline means
265265
Porenscheibeporous disc
270270
Förderkolbendelivery plunger
271271
Aufnahmerecording
275275
Dichtungsringe des FörderkolbensSealing rings of the feed piston
280280
Austragsöffnungdischarge opening
281281
Verschlusskappesealing cap
285285
StopfenPlug
300300
Behältercontainer
300a300a
Behälterteilstückecontainer sections
310310
Behälterkopfcontainer head
350350
Monomerflüssigkeitmonomer liquid
400400
Knochenzementpulverbone cement powder
450450
Knochenzementteigbone cement dough
500500
Verdrängungsmitteldisplacer
600600
Verfahren zur Bereitstellung eines KnochenzementteigsMethod of providing a bone cement dough
610610
Vortreibenpropel
620620
Zusammenschiebenpushing together
630630
VerdrängenPush away
700700
Austragseinrichtungdischarge device
710710
Innengewindeinner thread
720720
Stößelpestle
730730
Austragsschnorcheldischarge snorkel

Claims (16)

Vorrichtung (100) zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs (450) aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend
eine hohlzylinderförmige Kartusche (200) mit einem Innenraum (210), wobei in einem vorderen Teil (220) des Innenraums (210) ein Knochenzementpulver (400) als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil (230) des Innenraums (210) ein Behälter (300) enthaltend eine Monomerflüssigkeit (350) als zweite Ausgangskomponente lagert,
wobei zwischen dem Knochenzementpulver (400) und dem Behälter (300) ein axial im Innenraum (210) beweglicher Austragskolben (250) und auf der dem Austragskolben (250) gegenüberliegenden Seite des Behälters (300) ein axial im Innenraum (210) beweglicher Förderkolben (270) angeordnet ist, wobei der hintere Teil (230) und der vordere Teil (220) des Innenraums (210) über ein Leitungsmittel (260) fluidleitend miteinander verbunden sind und durch ein Vortreiben des Förderkolbens (270) in Richtung des Austragskolbens (250) der Behälter (300) durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken (300a) zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit (350) in den hinteren Teil (230) des Innenraums (210) fließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
im hinteren Teil (230) des Innenraums (210) ein volumenstabiles Verdrängungsmittel (500) angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens (270) in Richtung des Austragskolbens (250) die Behälterteilstücke (300a) unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken (300a) zu umschließen um die Monomerflüssigkeit (350) aus dem hinteren Teil (230) über das Leitungsmittel (260) in den vorderen Teil (220) des Innenraums (210) zu fördern.
Device (100) for preparing a bone cement paste (450) from two starting components, comprising
a hollow-cylindrical cartridge (200) with an interior (210), wherein in a front part (220) of the interior (210) a bone cement powder (400) as the first starting component and in a rear part (230) of the interior (210) a container ( 300) containing a monomer liquid (350) stored as the second starting component,
between the bone cement powder (400) and the container (300) a discharge piston (250) movable axially in the interior (210) and on the side of the container (300) opposite the discharge piston (250) a delivery piston ( 270), the rear part (230) and the front part (220) of the interior (210) being connected to one another in a fluid-conducting manner via a line (260) and by advancing the delivery piston (270) in the direction of the discharge piston (250) the container (300) can be opened by breaking it up into a large number of container sections (300a), so that the monomer liquid (350) can flow into the rear part (230) of the interior (210),
characterized in that
A volume-stable displacement means (500) is arranged in the rear part (230) of the interior (210), which is designed to move the container sections (300a) with progressive advancement of the delivery piston (270) in the direction of the discharge piston (250) with displacement of the monomer liquid between the To enclose container sections (300a) in order to convey the monomer liquid (350) from the rear part (230) via the line means (260) into the front part (220) of the interior (210).
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das Verdrängungsmittel (500) bei Raumtemperatur im Wesentlichen unlöslich in der Monomerflüssigkeit (350) ist.The device (100) of claim 1, wherein the displacing agent (500) is substantially insoluble in the monomer liquid (350) at room temperature. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verdrängungsmittel (500) ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfasst.The device (100) of claim 1 or 2, wherein the displacing agent (500) comprises a hard fat and/or a wax having a melting point of at least 40°C. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Verdrängungsmittel (500) eine Vielzahl von Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, insbesondere von kleiner oder gleich 30, umfasst.Device (100) according to one of claims 1 or 2, wherein the displacement means (500) comprises a multiplicity of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, in particular less than or equal to 30. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die Partikel sphärisch, insbesondere kugelförmig oder ovoid, ausgeformt sind.Device (100) according to claim 4, wherein the particles are spherical, in particular spherical or ovoid. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Partikel aus Silikonkautschuk, Natur-Kautschuk, Polybutadien-Styren-Kautschuk und/oder Polyurethan-Polyester-Kautschuk ausgebildet sind.Device (100) according to claim 4 or 5, wherein the particles are formed from silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber and/or polyurethane-polyester rubber. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Partikel einen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm aufweisen.A device (100) according to any one of claims 4 to 6, wherein the particles have a diameter in the range 1 to 3.5 mm. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verdrängungsmittel (500) eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit umfasst.The device (100) according to claim 1 or 2, wherein the displacement means (500) comprises a paste containing a powdered solid and a liquid. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Flüssigkeit Propan-1,2,3-triol und der Feststoff Siliziumdioxid umfasst.The device (100) of claim 8, wherein the liquid comprises propane-1,2,3-triol and the solid comprises silicon dioxide. Vorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei das Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid und/oder gefälltes Siliziumdioxid umfasst.The device (100) of claim 9, wherein the silicon dioxide comprises at least one of fumed silicon dioxide and precipitated silicon dioxide. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsmittel (500) ein Verdrängungsmittelvolumen einnimmt, welches mindestens einem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke (300a) entspricht.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the displacement means (500) occupies a volume of displacement means which corresponds at least to a total volume of the container sections (300a). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsmittel (500) zumindest anteilig zwischen dem Behälter (300) und dem Förderkolben (270) angeordnet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the displacement means (500) is arranged at least partially between the container (300) and the delivery piston (270). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsmittel (500) zumindest anteilig radial um den Behälter (300) angeordnet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the displacement means (500) is arranged at least partially radially around the container (300). Verfahren (600) zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs (450) aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: a. Vortreiben (610) des Förderkolbens (270) in Richtung des Austragskolbens (250) unter Zerfall des Behälters (300) in eine Vielzahl an Behälterteilstücken (300a), b. Zusammenschieben (620) der Behälterteilstücke (300a) durch fortgesetztes Vortreiben (610) des Förderkolbens (270), c. Verdrängen (630) der Monomerflüssigkeit (350) zwischen den Behälterteilstücken (300a) durch das Verdrängungsmittel (500) unter Fördern der Monomerflüssigkeit (350) in den vorderen Teil (220) des Innenraums (210) zum Ausbilden des Knochenzementteiges (450). Method (600) for providing a bone cement dough (450) from two starting components by means of a device (100) according to one of the preceding claims, comprising the following steps: a. Driving (610) the delivery plunger (270) in the direction of the discharge plunger (250) with the container (300) breaking up into a large number of container sections (300a), b. Pushing together (620) of the container sections (300a) by continued advancement (610) of the delivery piston (270), c. Displacing (630) the monomer liquid (350) between the container sections (300a) by the displacement means (500) while conveying the monomer liquid (350) into the front part (220) of the inner space (210) to form the bone cement dough (450). Verfahren (600) nach Anspruch 14, wobei zum Vortreiben (610) des Förderkolbens (270) die Vorrichtung (100) in eine Austragseinrichtung (700) eingesetzt wird.Method (600) according to Claim 14, in which the device (100) is inserted into a discharge device (700) in order to advance (610) the delivery piston (270). Verfahren (600) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Monomerflüssigkeit (350) mit Hilfe eines hydrophilen Additivs in dem Knochenzementpulver (400) verteilt wird.The method (600) according to claim 14 or 15, wherein the monomer liquid (350) is distributed in the bone cement powder (400) with the aid of a hydrophilic additive.
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